JP2016055352A - Abrasive slurry - Google Patents

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智恵 乾
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奈津紀 伊藤
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啓介 溝口
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an abrasive slurry which does not cause aggregation in the long term storage of abrasive particles, is excellent in dispersion stability and scratch resistance at polishing and having high abrasive speed.SOLUTION: An abrasive slurry includes the core-shell type abrasive particles in which the core and shell have compositions different from each other. The core of the core-shell type abrasive particles includes as a main component, the oxide of at least one metal element selected from the group of specific metal elements, and the shell includes cerium oxide as a main component and the oxide of at least one metal element selected from the group of specific metal elements as an accessory component. The core and shell include at least one of oxides (including cerium oxide) of the same metal element as each other. Besides, the variation coefficient of a particle size distribution in the core-shell type abrasive particles is 20% or less, and the average value of the zeta potential of the above core-shell type abrasive particles is within the range of -120 to -30 mV.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、特定の多層構造を有するコア・シェル型研磨材粒子を含有する研磨材スラリーに関する。   The present invention relates to an abrasive slurry containing core-shell type abrasive particles having a specific multilayer structure.

光学ガラスや半導体デバイスを仕上工程で精密研磨する研磨材としては、従来、酸化セリウムを主成分とし、これに酸化ランタン、酸化ネオジム、酸化プラセオジムなどが加わった希土類元素の酸化物が使用されている。この他の研磨材としては、ダイヤモンド、酸化鉄、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、コロイダルシリカ等が挙げられるが、研磨速度、研磨後の被研磨物の表面粗さの観点から比較したときに、酸化セリウムが有効であることは公知であり、現在では広範囲で用いられている。   As an abrasive that precisely polishes optical glass and semiconductor devices in the finishing process, a rare earth element oxide, which is mainly composed of cerium oxide and lanthanum oxide, neodymium oxide, praseodymium oxide, etc., has been used. . Other abrasives include diamond, iron oxide, aluminum oxide, zirconium oxide, colloidal silica, etc., but when compared in terms of polishing rate and surface roughness of the polished object, cerium oxide Is known to be effective and is now widely used.

しかしながら、酸化セリウム自身は、世界的に偏在化しており、供給が安定化しているとは言い難いのが現状である。このような問題に対し、酸化セリウムの使用量を削減しつつ、高い精度でガラスの研磨を行うことができる研磨材の開発が切望されている。   However, cerium oxide itself is unevenly distributed worldwide, and it is difficult to say that supply is stabilized. For such problems, development of an abrasive that can polish glass with high accuracy while reducing the amount of cerium oxide used is eagerly desired.

光学ガラス等の仕上工程で精密研磨を行うことのできる、高純度の酸化セリウム系研磨材の製造方法としては、精製された硝酸第一セリウム、塩化第一セリウム、硫酸第一セリウム等の水溶液に炭酸、シュウ酸、酢酸等の塩を添加して炭酸第一セリウム、シュウ酸第一セリウム、酢酸第一セリウム等の生成物を沈殿させ、この沈殿物をろ過し、乾燥したのち、焼成して酸化セリウムを得る方法がある。   As a method for producing a high-purity cerium oxide-based abrasive that can be precisely polished in a finishing process such as optical glass, a purified aqueous solution of cerium nitrate, cerous chloride, cerous sulfate, etc. Add salts of carbonic acid, oxalic acid, acetic acid, etc. to precipitate products such as cerium carbonate, cerous oxalate, cerous acetate, filter this precipitate, dry it, and fire it. There is a method for obtaining cerium oxide.

例えば、特許文献1には、850〜1100℃の温度で1〜10時間焼成して得られる結晶子径20〜40nmのセリウム系研磨材が得られる方法が記載されている。この方法では、混合希土類酸化物と混合希土類フッ素化物を混合し、粉砕することで、セリウム系研磨材を製造している。しかしながら、特許文献1で開示されている方法で得られたセリウム系研磨材は、粒子の最表面のセリウム濃度が低いため、研磨能が低く、十分な研磨速度を得ることができていない。   For example, Patent Document 1 describes a method for obtaining a cerium-based abrasive having a crystallite diameter of 20 to 40 nm obtained by firing at a temperature of 850 to 1100 ° C. for 1 to 10 hours. In this method, a cerium-based abrasive is produced by mixing and grinding a mixed rare earth oxide and a mixed rare earth fluoride. However, since the cerium-based abrasive obtained by the method disclosed in Patent Document 1 has a low cerium concentration on the outermost surface of the particles, the polishing ability is low and a sufficient polishing rate cannot be obtained.

特に、近年において、被研磨物として、ハードディスク用ガラス基板が挙げられるが、ハードディス用ガラス基板には、高速回転で回転した際のディスクのぶれを抑えるために機械的な特性、特に、硬さと剛性の向上等の要求が年々増加している。これらの機械的特性の要求を満たすためにアミノシリケートを主成分とする強化ガラス基板やリチウムシリケートを主成分とする結晶化ガラス基板が多く使用されるようになっている。   In particular, in recent years, glass substrates for hard disks are listed as objects to be polished, but glass substrates for hard disks have mechanical properties, in particular, hardness and hardness, in order to suppress disk shake when rotating at high speed. The demand for improved rigidity is increasing year by year. In order to satisfy these mechanical property requirements, a tempered glass substrate mainly composed of aminosilicate and a crystallized glass substrate mainly composed of lithium silicate have been used.

これらのガラス基板は、耐薬品性が優れており、硬質であるため加工性が悪く、特許文献1で開示されている方法で得られたセリウム系研磨材では、研磨速度が極端に遅くなってしまう。また、これらのガラス基板は、従来のガラス基板よりも硬質であるため、従来のガラス基板を研磨する場合と比較して高い圧力をかけることで基板にキズがつきやすいという問題がある。   These glass substrates have excellent chemical resistance and are hard and thus have poor workability. With the cerium-based abrasive obtained by the method disclosed in Patent Document 1, the polishing rate becomes extremely slow. End up. Moreover, since these glass substrates are harder than the conventional glass substrate, there exists a problem that a board | substrate is easily damaged by applying a high pressure compared with the case where the conventional glass substrate is grind | polished.

一方、非特許文献1では、硝酸セリウム(III)水溶液、硝酸イットリウム(III)水溶液、尿素を混合した水溶液を加熱撹拌して粒子を得る方法が提案されている。   On the other hand, Non-Patent Document 1 proposes a method of obtaining particles by heating and stirring a cerium (III) nitrate aqueous solution, an yttrium nitrate (III) aqueous solution, and an aqueous solution mixed with urea.

また、特許文献2には、酸化セリウムよりも比重が小さい無機材からなる基粒子により形成されたコアと当該基粒子よりも粒径が小さい酸化セリウムを含む微粒子が当該基粒子の外側に、バインダーにより結合されて形成されたシェルとを有する複合砥粒を含有している研磨材が記載されている。   Patent Document 2 discloses that a core formed of base particles made of an inorganic material having a specific gravity smaller than that of cerium oxide and fine particles containing cerium oxide having a particle size smaller than that of the base particles are bonded to the outside of the base particles. An abrasive containing composite abrasive grains having a shell formed by being bonded together is described.

この研磨材は、基粒子である酸化ケイ素粒子を分散させた分散液中にバインダーとなる酸化アルミニウムゾルを撹拌しつつ加え、更に、酸化セリウム粒子を分散させた分散液を撹拌しつつ加えて、得られた基粒子(酸化ケイ素)と微粒子(酸化セリウム)がバインダー(酸化アルミニウム)を介して結合した固体を固液分離し、分離された固体を700〜900℃で焼成した後、得られた焼成物を乾式ジェットミルで粉砕することにより得られることが記載されている。   This abrasive is added to a dispersion in which silicon oxide particles as base particles are dispersed while stirring, and further added to a dispersion in which cerium oxide particles are dispersed while stirring. The obtained solid particles (silicon oxide) and fine particles (cerium oxide) were bonded to each other via a binder (aluminum oxide), and the solid was separated into solid and liquid, and the separated solid was baked at 700 to 900 ° C. It is described that it can be obtained by pulverizing a fired product with a dry jet mill.

この方法では、粒子に、酸化ケイ素からなる基粒子(コア)と、基粒子の外側にバインダーにより結合されて形成された酸化セリウムを含むシェルと、を有するコア/シェル構造を採用することで、酸化セリウムの使用量を削減しながら、従来品と同程度の研磨精度と研磨速度を得ることができるとされている。   In this method, by adopting a core / shell structure having a base particle (core) made of silicon oxide and a shell containing cerium oxide formed by being bonded to the outside of the base particle by a binder in this method, It is said that while reducing the amount of cerium oxide used, it is possible to obtain the same polishing accuracy and polishing rate as conventional products.

しかしながら、非特許文献1の方法で製造された粒子を焼成し、研磨材としての効果を確認した結果、研磨速度が低かった。これは、粒子形状と粒子径分布を調整するために、粒子表面にセリウム以外の元素(イットリウム)が多く混合されていることが原因であると考えられる。   However, as a result of firing the particles produced by the method of Non-Patent Document 1 and confirming the effect as an abrasive, the polishing rate was low. This is considered to be because a large amount of elements other than cerium (yttrium) are mixed on the particle surface in order to adjust the particle shape and particle size distribution.

また、非特許文献1の方法で製造された粒子や特許文献2の方法で得られたバインダーにより結合された酸化セリウムを含む研磨材粒子は、粒度分布が広く、研磨材スラリーの長期間にわたる使用過程、あるいは研磨材スラリーの長期保存過程で研磨材粒子が凝集を起こしやすく、その結果、研磨工程において、発生した凝集体等によりガラス基板等に傷を発生させたり、表面平滑性を損ねたり、あるいは上記のようなアミノシリケートを主成分とする強化ガラス基板やリチウムシリケートを主成分とする結晶化ガラス基板に対しては、研磨速度の低下を引き起こすという問題を抱えている。   In addition, the abrasive particles containing particles produced by the method of Non-Patent Document 1 and cerium oxide bonded by the binder obtained by the method of Patent Document 2 have a wide particle size distribution, and the abrasive slurry is used over a long period of time. In the process, or in the long-term storage process of the abrasive slurry, the abrasive particles are likely to agglomerate.As a result, in the polishing process, the generated agglomerates and the like may cause scratches on the glass substrate, and the surface smoothness may be impaired. Alternatively, the tempered glass substrate mainly composed of aminosilicate as described above and the crystallized glass substrate mainly composed of lithium silicate have a problem that the polishing rate is lowered.

特許第3949147号公報Japanese Patent No. 3949147 特開2012−11525号公報JP2012-11525A

J.Am.Ceram.Soc.,71巻、10号、845〜853頁(1988年)J. et al. Am. Ceram. Soc. 71, No. 10, 845-853 (1988)

本発明の課題は、上記問題・状況に鑑みてなされたものであり、その解決課題は、研磨材粒子が長期間にわたる保存において凝集を起こすことなく、分散安定性に優れ、研磨時の耐傷性に優れ、かつ研磨速度が速い研磨材スラリーを提供することである。   The object of the present invention has been made in view of the above problems and situations, and the solution is to achieve excellent dispersion stability without scratching the abrasive particles during storage over a long period of time, and scratch resistance during polishing. It is an object to provide an abrasive slurry that is excellent in resistance and has a high polishing rate.

本発明者は、上記課題に鑑み鋭意検討を進めた結果、組成の異なるコアとシェルとを有し、コアが特定の金属元素の酸化物を主成分とし、シェルは、主成分として酸化セリウムと、副成分として特定の金属元素の酸化物とを含有し、単分散性が高く、ゼータ電位の平均値が、−120〜−30mVの範囲内であるコア・シェル型研磨材粒子を含有することを特徴とする研磨材スラリーにより、コア・シェル型研磨材粒子が凝集を起こすことなく、分散安定性に優れ、研磨時の耐傷性に優れ、かつ研磨速度が速い研磨材スラリーを実現することができることを見出し、本発明に至った次第である。   As a result of intensive studies in view of the above problems, the present inventor has a core and a shell having different compositions, the core is mainly composed of an oxide of a specific metal element, and the shell is composed of cerium oxide as the main component. And core-shell type abrasive particles that contain an oxide of a specific metal element as an accessory component, have high monodispersibility, and have an average value of zeta potential in the range of −120 to −30 mV. With the abrasive slurry characterized by the above, it is possible to realize an abrasive slurry that has excellent dispersion stability, excellent scratch resistance during polishing, and high polishing speed without causing aggregation of core-shell type abrasive particles. It is as soon as it has been found and can be achieved.

すなわち、本発明に係る上記課題は、以下の手段により解決される。   That is, the said subject which concerns on this invention is solved by the following means.

1.それぞれ組成の異なるコアとシェルとを有するコア・シェル型研磨材粒子を含有する研磨材スラリーであって、
前記コア・シェル型研磨材粒子のコアは、下記金属元素群から選ばれる少なくとも一種の金属元素の酸化物を主成分として含有し、前記シェルは、主成分として酸化セリウムと、副成分として下記金属元素群から選ばれる少なくとも一種の金属元素の酸化物とを含有し、
前記コアとシェルとは、同一の金属元素の酸化物(酸化セリウムを含む)を少なくとも一種含有し、下式(1)で表されるコア・シェル型研磨材粒子の粒子径分布の変動係数が20%以下であり、
かつ、前記コア・シェル型研磨材粒子のゼータ電位の平均値が、−120〜−30mVの範囲内であることを特徴とする研磨材スラリー。
1. An abrasive slurry containing core-shell type abrasive particles each having a core and a shell having different compositions,
The core of the core / shell type abrasive particle contains an oxide of at least one metal element selected from the following metal element group as a main component, and the shell contains cerium oxide as a main component and the following metal as a sub component. Containing at least one metal element oxide selected from the element group,
The core and shell contain at least one oxide of the same metal element (including cerium oxide), and the coefficient of variation in the particle size distribution of the core-shell type abrasive particles represented by the following formula (1) 20% or less,
And the average value of the zeta potential of the core-shell type abrasive particles is in the range of -120 to -30 mV.

金属元素群:Ti(チタン)、Sr(ストロンチウム)、Y(イットリウム)、Ba(バリウム)、Sm(サマリウム)、Eu(ユーロピウム)、Gd(ガドリニウム)、Tb(テルビウム)
式(1)
コア・シェル型研磨材粒子の粒子径分布の変動係数(%)=(コア・シェル型研磨材粒子の粒子径分布の標準偏差/コア・シェル型研磨材粒子の平均粒子径)×100
2.研磨材スラリーの25℃換算のpHが、pH調整剤により、3.0〜11.0の範囲内に調整されていることを特徴とする第1項に記載の研磨材スラリー。
Metal element group: Ti (titanium), Sr (strontium), Y (yttrium), Ba (barium), Sm (samarium), Eu (europium), Gd (gadolinium), Tb (terbium)
Formula (1)
Coefficient of variation of particle size distribution of core / shell type abrasive particles (%) = (standard deviation of particle size distribution of core / shell type abrasive particles / average particle size of core / shell type abrasive particles) × 100
2. 2. The abrasive slurry according to item 1, wherein the pH of the abrasive slurry in terms of 25 ° C. is adjusted within a range of 3.0 to 11.0 with a pH adjuster.

3.界面活性剤を、0.1〜20質量%の範囲内で含有することを特徴とする第1項又は第2項に記載の研磨材スラリー。   3. The abrasive slurry according to item 1 or 2, wherein the surfactant is contained within a range of 0.1 to 20% by mass.

4.前記コア・シェル型研磨材粒子のシェルにおける酸化セリウム濃度プロファイルが、前記コアとシェルとの界面領域から、前記シェルの最表面領域に向かって、酸化セリウム濃度が増加する濃度勾配を有していることを特徴とする第1項から第3項までのいずれか一項に記載の研磨材スラリー。   4). The cerium oxide concentration profile in the shell of the core-shell type abrasive particle has a concentration gradient in which the cerium oxide concentration increases from the interface region between the core and the shell toward the outermost surface region of the shell. 4. The abrasive slurry according to any one of items 1 to 3, wherein:

5.前記コア・シェル型研磨材粒子の最表面領域における酸化セリウムの平均含有率が、60〜90質量%の範囲内であることを特徴とする第1項から第4項までのいずれか一項に記載の研磨材スラリー。   5. The average content of cerium oxide in the outermost surface region of the core-shell type abrasive particles is in the range of 60 to 90% by mass, according to any one of items 1 to 4 The abrasive slurry described.

6.前記コア・シェル型研磨材粒子のゼータ電位の平均値が、−90〜−40mVの範囲内であることを特徴とする第1項から第5項までのいずれか一項に記載の研磨材スラリー。   6). 6. The abrasive slurry according to any one of items 1 to 5, wherein an average value of zeta potential of the core-shell type abrasive particles is within a range of −90 to −40 mV. .

7.前記コア・シェル型研磨材粒子の一次粒子の平均粒子径が、0.02〜2.00μmの範囲内であることを特徴とする第1項から第6項までのいずれか一項に記載の研磨材スラリー。   7). The average particle diameter of primary particles of the core-shell type abrasive particles is in the range of 0.02 to 2.00 μm, according to any one of items 1 to 6, Abrasive slurry.

8.前記コア・シェル型研磨材粒子は、研磨材スラリー中の全コア・シェル型研磨材粒子数に対する球状粒子の比率が、80個数%以上であることを特徴とする第1項から第7項までのいずれか一項に記載の研磨材スラリー。   8). The core-shell type abrasive particles are characterized in that the ratio of spherical particles to the total number of core-shell type abrasive particles in the abrasive slurry is 80% by number or more. The abrasive slurry according to any one of the above.

9.前記コア・シェル型研磨材粒子の一次粒子比率(粒子%)が、25℃換算のpHが3.0〜11.0の範囲内で、85%以上であることを特徴とする第1項から第8項までのいずれか一項に記載の研磨材スラリー。   9. From the first item, the primary particle ratio (particle%) of the core-shell type abrasive particles is 85% or more within a pH range of 3.0 to 11.0 in terms of 25 ° C. The abrasive slurry according to any one of Items 8 to 8.

本発明の上記手段により、酸化セリウムの使用量を抑制し、研磨材粒子が凝集を起こすことなく、分散安定性に優れ、研磨時の耐傷性に優れ、かつ研磨速度が速い研磨材スラリーを得ることができる。   By the above means of the present invention, the amount of cerium oxide used is suppressed, the abrasive particles do not agglomerate, the dispersion stability is excellent, the scratch resistance at the time of polishing is excellent, and an abrasive slurry having a high polishing rate is obtained. be able to.

本発明に係るコア・シェル型研磨材粒子の構造を示す模式図Schematic diagram showing the structure of the core-shell type abrasive particles according to the present invention 本発明に係るコア・シェル型研磨材粒子の製造工程フローの一例を示す模式図The schematic diagram which shows an example of the manufacturing process flow of the core-shell type abrasive | polishing material particle which concerns on this invention 本発明に係るコア・シェル型でシェルの組成が連続的に変化する構成の研磨材粒子で、研磨材粒子を形成させる過程での元素の組成比率の一例を示すグラフThe graph which shows an example of the composition ratio of the element in the process in which the abrasive | polishing material particle of the core-shell type | mold which concerns on this invention and the composition of a shell changes continuously, and forming abrasive | polishing material particle 本発明に係るコア・シェル型でシェルの組成が連続的に変化する構成の研磨材粒子で、研磨材粒子を形成させる過程での元素の組成比率の他の一例を示すグラフThe graph which shows another example of the composition ratio of the element in the process in which the abrasive particle of the core-shell type | mold which concerns on this invention, and the composition of a shell changes continuously, and forms an abrasive particle 本発明に係るコア・シェル型研磨材粒子の製造工程フローの他の一例を示す模式図The schematic diagram which shows another example of the manufacturing process flow of the core-shell type abrasive particle which concerns on this invention 本発明に係るコア・シェル型でシェルの組成が一定金属濃度の研磨材粒子で、研磨材粒子を形成させる過程での元素の組成比率の一例を示すグラフThe graph which shows an example of the composition ratio of the element in the process in which the abrasive particle of the core-shell type and the shell composition according to the present invention has a constant metal concentration and the abrasive particle is formed 本発明に係るコア・シェル型でシェルの組成が一定金属濃度の研磨材粒子で、研磨材粒子を形成させる過程での元素の組成比率の他の一例を示すグラフThe graph which shows another example of the composition ratio of the element in the process in which the abrasive composition particles of the core-shell type and the shell composition according to the present invention are formed, and the abrasive particles are formed. 本発明に係るシェルの組成が連続的に変化する構成のコア・シェル型研磨材粒子に断面加工を行った粒子中心付近の写真の一例An example of a photograph near the center of a particle obtained by performing cross-section processing on a core-shell type abrasive particle having a structure in which the composition of the shell according to the present invention continuously changes 本発明に係るシェルの組成が連続的に変化する構成のコア・シェル型研磨材粒子に断面加工を行った粒子中心付近の元素分析結果の一例An example of the result of elemental analysis in the vicinity of the particle center obtained by performing cross-section processing on the core-shell type abrasive particles having a configuration in which the shell composition according to the present invention is continuously changed 本発明に係るコア・シェル型研磨材粒子群の走査型顕微鏡写真の一例Example of scanning micrograph of core / shell type abrasive particles according to the present invention

本発明の研磨材スラリーは、それぞれ組成の異なるコアとシェルとを有するコア・シェル型研磨材粒子を含有する研磨材スラリーであって、前記コア・シェル型研磨材粒子のコアは、下記金属元素群から選ばれる少なくとも一種の金属元素の酸化物を主成分として含有し、前記シェルは、主成分として酸化セリウムと、副成分として前記金属元素群から選ばれる少なくとも一種の金属元素の酸化物とを含有し、前記コアとシェルとは、同一の金属元素の酸化物(酸化セリウムを含む)を少なくとも一種含有し、前式(1)で表されるコア・シェル型研磨材粒子の粒子径分布の変動係数が20%以下であり、かつ、前記コア・シェル型研磨材粒子のゼータ電位の平均値が、−120〜−30mVの範囲内であることを特徴とする。この特徴は、請求項1から請求項9までの請求項に係る発明に共通する技術的特徴である。   The abrasive slurry of the present invention is an abrasive slurry containing core / shell type abrasive particles each having a core and a shell having different compositions, and the core of the core / shell type abrasive particles has the following metal elements: An oxide of at least one metal element selected from the group as a main component, and the shell includes cerium oxide as a main component and an oxide of at least one metal element selected from the metal element group as a subcomponent. And the core and the shell contain at least one oxide (including cerium oxide) of the same metal element, and the particle size distribution of the core-shell type abrasive particles represented by the above formula (1) The coefficient of variation is 20% or less, and the average value of the zeta potential of the core-shell type abrasive particles is in the range of −120 to −30 mV. This feature is a technical feature common to the inventions according to claims 1 to 9.

本発明の研磨材スラリーが含有するコア・シェル型研磨材粒子は、コアとして特定の金属元素の酸化物を主成分として形成することにより、極めて単分散性の高いコア粒子を形成することができる。更に、コア粒子上にシェルを被覆する方法として、研磨能に優れた酸化セリウムを主成分とし、更にコアとシェルとが同種の金属元素の酸化物(酸化セリウムを含む)を存在させて形成することにより、コアとシェルとの結晶成長が安定して行うことができ、極めて単分散性が高く、研磨能に優れた研磨材粒子が得られる。このような単分散性の高い粒子では、研磨材スラリー中において凝集を起こしやすく、凝集により、粒子本来の特性を十分に発揮することができなくなり、凝集体による傷の発生や平面平滑性の損出等を生じることになる。   The core-shell type abrasive particles contained in the abrasive slurry of the present invention can form core particles with extremely high monodispersity by forming an oxide of a specific metal element as a main component as a core. . Further, as a method of coating the shell on the core particle, the cerium oxide having excellent polishing ability is the main component, and the core and the shell are formed by the presence of the same kind of metal element oxide (including cerium oxide). Thus, the crystal growth of the core and the shell can be stably performed, and abrasive particles having extremely high monodispersity and excellent polishing ability can be obtained. Such highly monodispersed particles are likely to agglomerate in the abrasive slurry, and due to the aggregation, the inherent properties of the particles cannot be fully exhibited, and the generation of scratches and loss of flatness due to the aggregates. It will cause a loss.

本発明では、このような単分散性の高いコア・シェル型研磨材粒子の特性を十分に発揮させる観点から、研磨材スラリー中におけるコア・シェル型研磨材粒子のゼータ電位を−120〜−30mVの範囲内に制御することにより、研磨工程におけるコア・シェル型研磨材粒子の凝集を抑制し、コア・シェル型研磨材粒子が凝集を起こすことなく、分散安定性に優れ、研磨時の耐傷性に優れ、かつ研磨速度が速い研磨材スラリーを得ることができたものである。   In the present invention, the zeta potential of the core / shell type abrasive particles in the abrasive slurry is set to −120 to −30 mV from the viewpoint of sufficiently exhibiting the characteristics of such highly monodisperse core / shell type abrasive particles. By controlling within the range, the core-shell type abrasive particles are prevented from agglomerating in the polishing process, the core-shell type abrasive particles do not agglomerate, have excellent dispersion stability, and scratch resistance during polishing And an abrasive slurry having a high polishing rate can be obtained.

本発明に係るコア・シェル型研磨材粒子のゼータ電位を−30mV以下とすることにより、研磨工程におけるコア・シェル型研磨材粒子の凝集を防止することができ、研磨時における優れた耐傷性を得ることができる。また、ゼータ電位が−120mV以上であれば、研磨対象であり、表面が負電荷に帯電しているガラス基板との反発力を抑制でき、効率的な研磨を行うことができ、十分な研磨速度を得ることができる。   By setting the zeta potential of the core-shell type abrasive particles according to the present invention to -30 mV or less, aggregation of the core-shell type abrasive particles in the polishing step can be prevented, and excellent scratch resistance at the time of polishing can be obtained. Can be obtained. Further, if the zeta potential is −120 mV or more, the repulsive force with the glass substrate which is the object to be polished and the surface is negatively charged can be suppressed, efficient polishing can be performed, and sufficient polishing speed can be achieved. Can be obtained.

本発明に係るコア・シェル型研磨材粒子のゼータ電位の範囲としては、更には、上記効果をより発現できる観点から、−90〜−40mVの範囲内であることが好ましい。   The range of the zeta potential of the core-shell type abrasive particles according to the present invention is preferably in the range of −90 to −40 mV from the viewpoint of further manifesting the above effects.

本発明の実施態様としては、本発明の効果発現の観点から、研磨材スラリーの25℃換算のpHが、pH調整剤により、3.0〜11.0の範囲内に調整されていることが好ましい。このようなpH範囲とすることにより、研磨材スラリー中のコア・シェル型研磨材粒子が安定な状態で存在することができるとともに、コア・シェル型研磨材粒子に対する強酸あるいは強アルカリ等によるダメージを防止することができる。   As an embodiment of the present invention, from the viewpoint of manifestation of the effect of the present invention, the pH in terms of 25 ° C. of the abrasive slurry is adjusted within a range of 3.0 to 11.0 with a pH adjuster. preferable. By setting such a pH range, the core / shell type abrasive particles in the abrasive slurry can exist in a stable state, and damage to the core / shell type abrasive particles due to strong acid or strong alkali is caused. Can be prevented.

また、界面活性剤を、0.1〜20質量%の範囲内で含有することが好ましい。研磨材スラリーに界面活性剤を添加することにより、研磨材スラリー中のコア・シェル型研磨材粒子のゼータ電位を、所望のゼータ電位に調整することができ、粒子の分散安定性に優れた研磨材スラリーを得ることができる。   Moreover, it is preferable to contain surfactant within the range of 0.1-20 mass%. By adding a surfactant to the abrasive slurry, the zeta potential of the core-shell type abrasive particles in the abrasive slurry can be adjusted to the desired zeta potential, and polishing with excellent particle dispersion stability A material slurry can be obtained.

また、研磨材粒子のシェルにおける酸化セリウム濃度プロファイルが、コアとシェルとの界面領域から、前記シェルの最表面領域に向かって、酸化セリウム濃度が増加する濃度勾配を有していること、あるいは研磨材粒子の最表面領域における酸化セリウムの平均含有率が、60〜85質量%の範囲内であることが好ましい。このような組成が連続的に変化するシェル構成とすることにより、コアからシェルへの結晶成長が結晶構造に歪みや欠陥を生じることなく安定して成長させることができるとともに、研磨能に寄与する酸化セリウムを、使用量を削減しながら、効率的に最表面領域に配置し、優れた研磨速度を達成することができる。   Further, the cerium oxide concentration profile in the shell of abrasive particles has a concentration gradient in which the cerium oxide concentration increases from the interface region between the core and the shell toward the outermost surface region of the shell, or polishing. The average content of cerium oxide in the outermost surface region of the material particles is preferably in the range of 60 to 85% by mass. By adopting such a shell configuration in which the composition changes continuously, the crystal growth from the core to the shell can be stably grown without causing distortion or defects in the crystal structure, and contributes to the polishing ability. Cerium oxide can be efficiently disposed on the outermost surface region while reducing the amount used, and an excellent polishing rate can be achieved.

また、コア・シェル型研磨材粒子としては、一次粒子の平均粒子径が、0.02〜2.00μmの範囲内であること、コア・シェル型研磨材粒子は、球状粒子の比率が80個数%以上であること、コア・シェル型研磨材粒子の一次粒子比率(粒子%)が、25℃換算のpHが3.0〜11.0の範囲内で、85%以上であることが、より安定した粒子を得ることができる観点から、好ましい態様である。   The core-shell type abrasive particles have an average primary particle diameter in the range of 0.02 to 2.00 μm, and the core-shell type abrasive particles have a ratio of 80 spherical particles. % Or more, and the primary particle ratio (particle%) of the core / shell type abrasive particles is 85% or more within a pH range of 3.0 to 11.0 in terms of 25 ° C. This is a preferred embodiment from the viewpoint of obtaining stable particles.

以下、本発明とその構成要素及び本発明を実施するための形態・態様について詳細な説明をする。なお、本願において、「〜」は、その前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む意味で使用する。   Hereinafter, the present invention, its components, and modes and modes for carrying out the present invention will be described in detail. In addition, in this application, "-" is used in the meaning which includes the numerical value described before and behind that as a lower limit and an upper limit.

《研磨材粒子の構造》
本発明に係るコア・シェル型研磨材粒子としては、それぞれ組成の異なるコアとシェルとを有するコア・シェル型研磨材粒子であり、コアは、Ti、Sr、Y、Ba、Sm、Eu、Gd及びTbから選ばれる少なくとも一種の金属元素の酸化物を主成分として構成され、シェルは、主成分として酸化セリウムと、副成分として上記コアを構成する金属元素群から選ばれる少なくとも一種の金属元素の酸化物とを含有し、前記コアとシェルとは、同一の金属元素の酸化物(酸化セリウムを含む)を少なくとも一種含む構成であることを特徴とする。本発明でいうコアあるいはシェルにおける主成分とは、当該金属元素の含有比率が、構成する全元素比率(原子数%)に対し55原子数%以上である状態と定義し、好ましくは70%以上である。また、副成分とは、当該金属元素の含有比率が、構成する全元素比率(原子数%)に対し45原子数%未満である状態と定義する。
《Abrasive particle structure》
The core / shell type abrasive particles according to the present invention are core / shell type abrasive particles each having a core and a shell having different compositions, and the cores are Ti, Sr, Y, Ba, Sm, Eu, Gd. And at least one metal element oxide selected from Tb as a main component, and the shell is composed of cerium oxide as a main component and at least one metal element selected from the metal element group constituting the core as a sub component. The core and the shell contain at least one oxide of the same metal element (including cerium oxide). In the present invention, the main component in the core or shell is defined as a state in which the content ratio of the metal element is 55 atomic% or more with respect to the total element ratio (number of atomic%), preferably 70% or more. It is. In addition, the subcomponent is defined as a state in which the content ratio of the metal element is less than 45 atomic% with respect to the total element ratio (number of atomic%).

以下、本発明に係る研磨材粒子の構成を、図を交えて説明する。   Hereinafter, the structure of the abrasive particles according to the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、本発明に係るコア・シェル型研磨材粒子(以下、単に本発明に係る研磨材粒子ともいう。)の構造を示す模式図である。   FIG. 1 is a schematic diagram showing the structure of core / shell type abrasive particles according to the present invention (hereinafter also simply referred to as abrasive particles according to the present invention).

本発明に係るコアとシェルを有するコア・シェル型の研磨材粒子Aとは、コア・シェル型の研磨材粒子Aの中心部を含む内部を構成するコア1(以下、内核部あるいはコア部ともいう。)と研磨材粒子の外殻部(「最外層」ともいう。)を構成するシェル2(以下、シェル層ともいう。)からなる結晶構造を持つ無機結晶粒子をいう。   The core-shell type abrasive particle A having a core and a shell according to the present invention is a core 1 (hereinafter referred to as an inner core part or a core part) constituting the inside including the central part of the core-shell type abrasive particle A. And an inorganic crystal particle having a crystal structure composed of a shell 2 (hereinafter also referred to as a shell layer) constituting an outer shell portion (also referred to as an “outermost layer”) of the abrasive particles.

なお、コア1は、複数の層を有する多層構造であっても良い。また、当該コア1とシェル2との界面となる境界線は、図1、図5A、図5Bに示すように明瞭に分離された構成であっても、図3A、図3Bに示すようにコア1の構成成分とシェル2の構成成分が境界付近で混じり合い境界線が不明瞭な構成であってもよい。   The core 1 may have a multilayer structure having a plurality of layers. In addition, even if the boundary line serving as the interface between the core 1 and the shell 2 is clearly separated as shown in FIGS. 1, 5A and 5B, the core as shown in FIGS. 3A and 3B. The constituent components of 1 and the constituent components of the shell 2 may be mixed in the vicinity of the boundary and the boundary line may be unclear.

本発明に係るコアとシェルから構成される研磨材粒子における元素分析は、得られた研磨材粒子に日立ハイテクノロジーズ製 集束イオンビーム(FB−2000A)により断面加工を行い、粒子中心付近を通る面を切り出した。切断面より、日立ハイテクノロジーズ製 STEM−EDX(HD−2000)を使用して元素分析を行い、粒子組成の分布評価を行うことができる。   Elemental analysis of abrasive particles composed of a core and a shell according to the present invention is obtained by subjecting the obtained abrasive particles to cross-section processing using a focused ion beam (FB-2000A) manufactured by Hitachi High-Technologies, and passing through the vicinity of the particle center. Was cut out. From the cut surface, elemental analysis can be performed using Hitachi High-Technologies STEM-EDX (HD-2000) to evaluate the distribution of the particle composition.

〔粒子プロファイル〕
本発明に係る研磨材粒子の元素組成プロファイルとしては、本発明に係るコアは前記金属元素群から選ばれる少なくとも一種の金属元素の酸化物を主成分として構成され、本発明に係るシェルは、主成分として酸化セリウムにより構成され、更に副成分としてコアの構成に用いる前記金属元素群から選ばれる少なくとも一種の金属元素の酸化物とで構成することを特徴とする。更には、前記コアとシェルにおいては、同一の金属元素の酸化物(酸化セリウムを含む)を少なくとも一種含有して構成することを特徴とする。
(Particle profile)
As the elemental composition profile of the abrasive particles according to the present invention, the core according to the present invention is composed mainly of an oxide of at least one metal element selected from the metal element group. It is composed of cerium oxide as a component, and further composed of an oxide of at least one metal element selected from the metal element group used for the structure of the core as a subcomponent. Further, the core and the shell are characterized by containing at least one oxide (including cerium oxide) of the same metal element.

研磨材粒子の構成に関しては、上記条件を満たすものであれば特に制限はないが、以下に示す構成からなる研磨材粒子が、より好ましい。   The configuration of the abrasive particles is not particularly limited as long as the above conditions are satisfied, but the abrasive particles having the following configuration are more preferable.

代表的な第一の粒子プロファイルは、コアが全領域で均一の組成で形成され、シェルが、コア界面からシェル最表面領域に向けて、連続的に組成が変化する構成である。このような粒子プロファイルをタイプAと称す。   A typical first particle profile is a configuration in which the core is formed with a uniform composition in the entire region, and the composition of the shell continuously changes from the core interface toward the outermost surface region of the shell. Such a particle profile is referred to as Type A.

代表的な第二の粒子プロファイルは、コアは、タイプAと同様に全領域で均一の組成で形成され、シェルも同様に、全領域で均一の組成で形成され構成である。このような粒子プロファイルをタイプBと称す。   A typical second particle profile has a structure in which the core is formed with a uniform composition in the entire region as in Type A, and the shell is formed with a uniform composition in the entire region as well. Such a particle profile is referred to as Type B.

以下、研磨材粒子の代表的なプロファイルとして、金属元素群から選ばれる少なくとも一種の金属元素の酸化物とし酸化イットリウム、シェルを形成する主成分として酸化セリウムから構成される研磨材粒子を一例として説明する。   Hereinafter, as a representative profile of abrasive particles, an example of abrasive particles composed of yttrium oxide as an oxide of at least one metal element selected from a metal element group and cerium oxide as a main component forming a shell will be described as an example. To do.

(タイプAの研磨材粒子)
シェルがコア界面からシェルの最表面領域に向けて連続的に組成が変化するタイプAは、その製造方法の詳細については後述するが、図2に示すように、コア形成工程A、シェル形成工程B、固液分離工程C、及び焼成工程Dを経て製造される。
(Type A abrasive particles)
The type A in which the composition of the shell continuously changes from the core interface toward the outermost surface region of the shell will be described later in detail, but as shown in FIG. 2, the core forming step A, the shell forming step B, manufactured through a solid-liquid separation step C and a firing step D.

上記図3で示す製造フローで製造される研磨材粒子の代表的な元素プロファイルを図3A及び図3Bに示す。   3A and 3B show typical element profiles of abrasive particles produced by the production flow shown in FIG.

図3Aは、本発明に係るコア・シェル型でシェルの組成が連続的に変化する構成の研磨材粒子で、研磨材粒子を形成させる過程での元素の組成比率のプロファイルである。3は、全元素濃度(イットリウム+セリウム)に対するイットリウム元素比率%(原子数%)であり、4は、全元素濃度(イットリウム+セリウム)に対するセリウム元素比率%(原子数%)である。この表示は、図3B、図5A及び図5Bにおいて共通である。   FIG. 3A is a profile of the composition ratio of elements in the course of forming abrasive particles with the abrasive particles having a core-shell type and a composition in which the shell composition continuously changes according to the present invention. 3 is the yttrium element ratio% (atomic number%) with respect to the total element concentration (yttrium + cerium), and 4 is the cerium element ratio% (atomic number%) with respect to the total element concentration (yttrium + cerium). This display is common in FIGS. 3B, 5A and 5B.

図3Aに示す元素の組成比率のプロファイルとしては、コア形成工程Aでは、セリウム元素の供給は行わずに、イットリウム元素のみを供給して、酸化イットリウム元素比率3が100%からなるコアを形成する。次いで、連続してシェル形成工程Bでイットリウム元素:セリウム元素が30:70(モル比)で含む溶液を供給し、コアとシェルとの界面からイットリウム元素比率3(原子数%)が連続的に低下し、セリウム元素比率(原子数%)4が連続的に増加し、最終的には酸化イットリウムが30%、酸化セリウムが70%の表面組成を有する研磨材粒子が形成される。   As a profile of the element composition ratio shown in FIG. 3A, in the core formation step A, the cerium element is not supplied, but only the yttrium element is supplied to form a core having an yttrium oxide element ratio of 3%. . Subsequently, a solution containing yttrium element: cerium element at a ratio of 30:70 (molar ratio) is continuously supplied in the shell formation step B, and the yttrium element ratio 3 (atomic%) continuously from the interface between the core and the shell. The cerium element ratio (atomic%) 4 continuously increases, and finally, abrasive particles having a surface composition of 30% yttrium oxide and 70% cerium oxide are formed.

図3Bでは、図3Aに対し、コアの形成を、酸化イットリウム単独(100%)ではなく、酸化イットリウム元素比率3が80%、酸化セリウム元素比率4が20%の比率で形成した例を示してある。   FIG. 3B shows an example in which the core is formed at a ratio of 80% for the yttrium oxide element ratio 3 and 20% for the cerium oxide element ratio 4 instead of yttrium oxide alone (100%). is there.

図3Bのプロファイルからなる研磨材粒子は、図3Aのプロファイルからなる研磨材粒子に対し、粒子全体のセリウム元素の使用比率は高いが、コアとシェル間での組成変化幅が小さく、より安定した粒子形成と、粒子表面で受けた応力緩和をよりスムーズに行うことができる。   The abrasive particles having the profile of FIG. 3B are more stable than the abrasive particles having the profile of FIG. 3A, although the ratio of the cerium element in the entire particle is high, but the composition change width between the core and the shell is small. Particle formation and stress relaxation received on the particle surface can be performed more smoothly.

本発明に係る研磨材粒子においては、図3A及び図3Bに示すように、コアとシェルが、同一の金属元素の酸化物(酸化セリウムを含む)を少なくとも一種含有している構成であることを特徴とする。すなわち、図3Aでは、酸化イットリウムが共通の酸化物であり、図3Bにおいては、酸化イットリウム及び酸化セリウムが共通の酸化物である。   In the abrasive particles according to the present invention, as shown in FIGS. 3A and 3B, the core and the shell are configured to contain at least one oxide of the same metal element (including cerium oxide). Features. That is, in FIG. 3A, yttrium oxide is a common oxide, and in FIG. 3B, yttrium oxide and cerium oxide are common oxides.

(タイプBの研磨材粒子)
コア及びシェルが全領域で均一の組成で形成されているタイプBは、その製造方法の詳細については後述するが、図4に示すように、コア形成工程A、固液分離工程C1、シェル形成工程B、固液分離工程C2、及び焼成工程Dを経て製造される。
(Type B abrasive particles)
Type B, in which the core and shell are formed with a uniform composition in the entire region, will be described in detail later, but as shown in FIG. 4, the core formation step A, the solid-liquid separation step C1, the shell formation It is manufactured through a process B, a solid-liquid separation process C2, and a baking process D.

上記図4で示す製造フローで製造される研磨材粒子の代表的な元素プロファイルを図5A及び図5Bに示す。   Representative element profiles of abrasive particles produced by the production flow shown in FIG. 4 are shown in FIGS. 5A and 5B.

図5Aは、本発明に係るコア・シェル型研磨材粒子で、コア及びシェルの組成が一定金属元素濃度から構成される研磨材粒子のプロファイルを示すグラフである。   FIG. 5A is a graph showing a profile of abrasive particles in which the composition of the core and shell is composed of a constant metal element concentration in the core-shell type abrasive particles according to the present invention.

図5Aに示す元素の組成比率のプロファイルとしては、コア形成工程Aでは、セリウム元素の供給は行わずに、イットリウム元素のみを供給して、酸化イットリウムがコア全域において100%からなるコアを形成する。次いで、一旦形成したコア(コア粒子)を固液分離工程C1で分離し、過剰のイットリウム成分を除去した後に加水し、シェル形成工程Bでイットリウム元素:セリウム元素が30:70(モル比)で含む溶液を供給し、コアとシェルとの界面からシェル表面にかけて、イットリウム元素比率3(原子数%)が30%、セリウム元素比率4(原子数%)が70%の均一組成からなるシェルを形成する。   As a profile of the composition ratio of the elements shown in FIG. 5A, in the core formation step A, the cerium element is not supplied, but only the yttrium element is supplied to form a core having 100% yttrium oxide in the entire core area. . Next, the core (core particles) once formed is separated in the solid-liquid separation step C1, and after removing excess yttrium components, the hydrated water is added. In the shell formation step B, the yttrium element: cerium element is 30:70 (molar ratio). A solution containing the same is supplied to form a shell having a uniform composition with an yttrium element ratio 3 (atomic number%) of 30% and a cerium element ratio 4 (atomic number%) of 70% from the interface between the core and shell to the shell surface. To do.

図5Bでは、図5Aに対し、コアの形成を、酸化イットリウム単独(100%)ではなく、酸化イットリウムが80%、酸化セリウムが20%の全領域で、均一比率で形成した例を示してある。   FIG. 5B shows an example in which the core is formed at a uniform ratio in the entire region of 80% yttrium oxide and 20% cerium oxide, instead of yttrium oxide alone (100%), compared to FIG. 5A. .

本発明に係る研磨材粒子においては、図5A及び図5Bに示すように、コアとシェルが、同一の金属元素の酸化物(酸化セリウムを含む)を少なくとも一種含有している構成であることを特徴とする。すなわち、図5Aでは、酸化イットリウムが共通の酸化物であり、図5Bにおいては、酸化イットリウム及び酸化セリウムが共通の酸化物である。   In the abrasive particles according to the present invention, as shown in FIGS. 5A and 5B, the core and the shell are configured to contain at least one oxide of the same metal element (including cerium oxide). Features. That is, in FIG. 5A, yttrium oxide is a common oxide, and in FIG. 5B, yttrium oxide and cerium oxide are common oxides.

〔コアの構成材料〕
本発明に係る研磨材粒子においては、コアは、下記金属元素群から選ばれる少なくとも一種の金属元素の酸化物を主成分として構成されることを特徴とする。
[Core material]
In the abrasive particles according to the present invention, the core is mainly composed of an oxide of at least one metal element selected from the following metal element group.

金属元素群:Ti(チタン)、Sr(ストロンチウム)、Y(イットリウム)、Ba(バリウム)、Sm(サマリウム)、Eu(ユーロピウム)、Gd(ガドリニウム)、Tb(テルビウム)
本発明でいう「金属元素群から選ばれる少なくとも一種の金属元素の酸化物を主成分とする」とは、コアを構成する全元素比率(原子数%)に対する当該金属元素の酸化物の比率が、55%以上であり、好ましくは70%以上である。
Metal element group: Ti (titanium), Sr (strontium), Y (yttrium), Ba (barium), Sm (samarium), Eu (europium), Gd (gadolinium), Tb (terbium)
In the present invention, “mainly composed of an oxide of at least one metal element selected from the group of metal elements” means that the ratio of the oxide of the metal element to the total element ratio (number of atoms) constituting the core is , 55% or more, preferably 70% or more.

コアの形成において、金属元素としては塩の状態で供給され、例えば、硝酸塩、塩酸塩、硫酸塩等を用いることができるが、コアへの不純物の混入が少ない硝酸塩を使用することが好ましい。   In the formation of the core, the metal element is supplied in the form of a salt. For example, nitrates, hydrochlorides, sulfates, and the like can be used, but it is preferable to use nitrates with less contamination of the core.

本発明においては、上記金属元素群の中でも、主成分である金属元素としては、イットリウム(酸化イットリウム)、サマリウム(酸化サマリウム)、ユーロピウム(酸化ユーロピウム)、ガドリニウム(酸化ガドリニウム)、テルビウム(酸化テルビウム)であることが更に好ましい。   In the present invention, among the metal element group, the main metal elements include yttrium (yttrium oxide), samarium (samarium oxide), europium (europium oxide), gadolinium (gadolinium oxide), and terbium (terbium oxide). More preferably.

コアを構成する金属元素の酸化物としては、上記金属元素の酸化物を2種以上併用してもよく、またセリウムを併用することができるが、好ましくは、図3Bあるいは図5Bで示すように、主成分としては酸化イットリウムで構成し、副成分として酸化セリウムを含む構成である。コアにおける酸化セリウムの比率としては、5〜30%の元素濃度範囲内が好ましい。   As the oxide of the metal element constituting the core, two or more of the above metal element oxides may be used in combination, and cerium may be used in combination, but preferably, as shown in FIG. 3B or FIG. 5B The main component is composed of yttrium oxide, and the subcomponent includes cerium oxide. The ratio of cerium oxide in the core is preferably in the element concentration range of 5 to 30%.

〔シェルの構成材料〕
本発明に係るシェルは、主成分として酸化セリウムを含有し、副成分として前記金属原子群から選ばれる少なくとも一種の金属原子の酸化物とを含有する構成であることを特徴とする。本発明でいう主成分とは、シェルにおける酸化セリウムの構成比率が、55%以上であることをいい、好ましくは60〜90%の範囲内であり、更に好ましくは、60〜85%の範囲内である。
[Component materials of shell]
The shell according to the present invention is characterized by containing cerium oxide as a main component and an oxide of at least one metal atom selected from the metal atom group as a subcomponent. The main component referred to in the present invention means that the constituent ratio of cerium oxide in the shell is 55% or more, preferably in the range of 60 to 90%, and more preferably in the range of 60 to 85%. It is.

本発明に係るシェルは、前述のとおり、図3A及び図3Bで示すように、コアとの界面領域からシェルの最表面領域に向かって、酸化セリウム濃度が増加する濃度勾配を有しているタイプAであっても、図5A及び図5Bで示すように、シェル全域において均一元素濃度であるタイプBであってもよいが、粒子の単分散性、組成の連続性及びセリウムの使用量を効率的に削減することができる観点から、タイプAがより好ましい。   As described above, the shell according to the present invention has a concentration gradient in which the cerium oxide concentration increases from the interface region with the core toward the outermost surface region of the shell, as shown in FIGS. 3A and 3B. Even if it is A, as shown in FIG. 5A and FIG. 5B, it may be type B which has a uniform element concentration throughout the shell, but it is efficient to use monodispersity of particles, continuity of composition, and amount of cerium used. Type A is more preferable from the viewpoint of reducing the cost.

また、タイプAであってもタイプBであっても、粒子の最表面領域における酸化セリウムの平均含有率(原子数%)が、60〜90%の範囲内であることが好ましく、同様にして副成分の平均含有率(原子数%)は、10〜40%の範囲内である。   Further, whether it is type A or type B, the average content (number of atoms) of cerium oxide in the outermost surface region of the particles is preferably in the range of 60 to 90%. The average content rate (number of atoms%) of subcomponents is in the range of 10 to 40%.

本発明でいう粒子の最表面領域とは、研磨材粒子を構成する全質量のうち、最表面から深さ方向で5質量%までの領域をいい、この領域を構成する成分中の酸化セリウムの平均含有量として表示する。   The outermost surface region of the particle in the present invention refers to a region from the outermost surface to 5% by mass in the depth direction out of the total mass constituting the abrasive particle, and the cerium oxide in the components constituting this region. Expressed as average content.

本発明に係るシェルにおいて、副成分としては、Ti、Sr、Y、Ba、Sm、Eu、Gd及びTbから選ばれる少なくとも一種の金属元素の酸化物であることを特徴とするが、その中でも好ましくは、イットリウムである。   The shell according to the present invention is characterized in that the subcomponent is an oxide of at least one metal element selected from Ti, Sr, Y, Ba, Sm, Eu, Gd and Tb. Is yttrium.

また、シェルにおける副成分の平均含有率(原子数%)は、おおむね10〜45%の範囲内であり、好ましくは、10〜40%の範囲内である。   Moreover, the average content (number of atoms%) of the subcomponents in the shell is generally in the range of 10 to 45%, and preferably in the range of 10 to 40%.

〔研磨材粒子の元素分析〕
本発明に係るコアとシェルから構成される研磨材粒子における元素分析は、得られた研磨材粒子に日立ハイテクノロジーズ製 集束イオンビーム(FB−2000A)により断面加工を行い、粒子中心付近を通る面を切り出した。切断面より、日立ハイテクノロジーズ製 STEM−EDX(HD−2000)を使用して元素分析を行い、粒子組成の分布評価を行うことができる。一例として、本発明に係る図3Aに記載のシェルにおける酸化セリウム比率が連続的に変化している研磨材粒子の元素分析結果を図7に示す。図7に示す研磨材粒子の断面について、研磨材粒子の表面に近い0.05μm付近及び0.6μm付近におけるセリウムの割合が高くなっていることが確認できる。
[Elemental analysis of abrasive particles]
Elemental analysis of abrasive particles composed of a core and a shell according to the present invention is obtained by subjecting the obtained abrasive particles to cross-section processing using a focused ion beam (FB-2000A) manufactured by Hitachi High-Technologies, and passing through the vicinity of the particle center. Was cut out. From the cut surface, elemental analysis can be performed using Hitachi High-Technologies STEM-EDX (HD-2000) to evaluate the distribution of the particle composition. As an example, FIG. 7 shows an elemental analysis result of abrasive particles in which the ratio of cerium oxide in the shell shown in FIG. 3A according to the present invention is continuously changed. With respect to the cross section of the abrasive particles shown in FIG. 7, it can be confirmed that the ratio of cerium near 0.05 μm and 0.6 μm near the surface of the abrasive particles is high.

《研磨材スラリー及び研磨材粒子の特性値》
本発明の研磨材スラリーは、上記説明した各元素プロファイルからなる研磨材粒子(分散質)を、媒体(分散媒)中に分散して構成されている。本発明の研磨材スラリーにおける研磨材粒子の濃度としては、要求される研磨精度あるいは研磨速度の設定により一概に規定することはできないが、おおむね0.5〜30質量%の範囲内であることが好ましく、更に好ましくは1.0〜20質量%の範囲内であり、特に好ましくは、2.0〜10質量%の範囲内である。
<Characteristic values of abrasive slurry and abrasive particles>
The abrasive slurry of the present invention is constituted by dispersing abrasive particles (dispersoid) having the above-described element profiles in a medium (dispersion medium). The concentration of the abrasive particles in the abrasive slurry of the present invention cannot be generally defined by setting the required polishing accuracy or polishing rate, but is generally in the range of 0.5 to 30% by mass. More preferably, it is in the range of 1.0 to 20% by mass, and particularly preferably in the range of 2.0 to 10% by mass.

媒体(分散媒)としては、主には水が用いられ、水系分散体を構成している。また、研磨材スラリーには、界面活性剤、pH調整剤等を添加することが好ましい。   As a medium (dispersion medium), water is mainly used to constitute an aqueous dispersion. In addition, it is preferable to add a surfactant, a pH adjuster and the like to the abrasive slurry.

〔ゼータ電位〕
本発明の研磨材スラリーにおいては、上記説明した本発明に係る研磨材粒子を、媒体中におけるゼータ電位の平均値として、−120〜−30mVの範囲内に制御して存在させることを特徴とする。
[Zeta potential]
In the abrasive slurry of the present invention, the above-described abrasive particles according to the present invention are present in a controlled manner within the range of −120 to −30 mV as the average value of the zeta potential in the medium. .

本発明でいうゼータ電位とは、以下のように説明することができる。   The zeta potential in the present invention can be explained as follows.

研磨材粒子が分散媒中に分散状態で存在しているとき、研磨材粒子と分散媒間には電気二重層が形成されている。研磨材粒子においては、研磨材粒子表面の電荷と反対電荷のイオンが固着しているイオン固定層(又は吸着層ともいう)があり、更にその外側に、固定層と媒体との電荷を中和する形でイオン拡散層が形成されており、このイオン拡散層が有する電位をゼータ電位といい、通常はmVで表される。   When the abrasive particles are present in a dispersed state in the dispersion medium, an electric double layer is formed between the abrasive particles and the dispersion medium. In the abrasive particles, there is an ion-fixed layer (also referred to as an adsorption layer) to which ions having the opposite charge to the surface of the abrasive particles are fixed, and on the outside, the charge between the fixed layer and the medium is neutralized. In this form, the ion diffusion layer is formed, and the potential of the ion diffusion layer is referred to as a zeta potential and is usually expressed in mV.

本発明の研磨材スラリー中における研磨材粒子のゼータ電位の平均値は、−120〜−30mVの範囲内であることを特徴とし、更に好ましくは、−90〜−40mVの範囲内である。   The average value of the zeta potential of the abrasive particles in the abrasive slurry of the present invention is in the range of −120 to −30 mV, and more preferably in the range of −90 to −40 mV.

本発明に係るコア・シェル型の研磨材粒子の特徴は、上述のように、極めて単分散性に優れ、その結果、研磨能が高く、均一な研磨性能を付与することができるが、その特性を最大限に発揮させるためには、研磨材粒子の凝集をシビアに制御することが重要な要素となってくる。   As described above, the characteristics of the core-shell type abrasive particles according to the present invention are extremely excellent in monodispersity, and as a result, have high polishing ability and can impart uniform polishing performance. In order to achieve the maximum effect, it is important to control the agglomeration of abrasive particles severely.

本発明者は、優れた特性を備えた本発明に係る研磨材粒子の特性をいかんなく発揮することができる条件について、鋭意検討を進めた結果、研磨材スラリー中における研磨材粒子のゼータ電位の平均値として、−120〜−30mVの範囲内に制御することが、研磨材スラリー中における研磨材粒子の凝集を抑制し、長時間の使用に対しても、研磨能(研磨速度)の低下を起こすことなく、安定性に優れた研磨材スラリーを得ることができたものである。   As a result of earnestly examining the conditions under which the characteristics of the abrasive particles according to the present invention having excellent characteristics can be fully exhibited, the present inventors have determined the zeta potential of the abrasive particles in the abrasive slurry. As an average value, control within the range of −120 to −30 mV suppresses the aggregation of abrasive particles in the abrasive slurry, and reduces the polishing ability (polishing rate) even when used for a long time. An abrasive slurry excellent in stability could be obtained without waking up.

前述のように、研磨材スラリー中における研磨材粒子のゼータ電位が−30mV以下であれば、長期間にわたる使用であっても、研磨材スラリー中において研磨材粒子が凝集を起こすことなく、優れた研磨材粒子に分散安定性を実現でき、凝集体による研磨時の研磨傷等の発生を抑制することができる。また、研磨材粒子のゼータ電位が−120mV以上であれば、多くのガラス基材表面が負電荷であり、研磨材粒子とガラス基材表面間での電気的な過度の反発を抑制することができることにより、十分な研磨速度を達成することができる。   As described above, if the zeta potential of the abrasive particles in the abrasive slurry is -30 mV or less, the abrasive particles are excellent in agglomeration in the abrasive slurry even when used for a long period of time. Dispersion stability can be realized in the abrasive particles, and generation of polishing scratches and the like during polishing by the aggregate can be suppressed. Moreover, if the zeta potential of the abrasive particles is −120 mV or more, many glass substrate surfaces are negatively charged, and excessive electrical repulsion between the abrasive particles and the glass substrate surface can be suppressed. As a result, a sufficient polishing rate can be achieved.

本発明の研磨材スラリーにおいて、分散媒中に存在している研磨材粒子に対し、本発明で規定するゼータ電位を付与する方法として、特に制限はないが、例えば、研磨材スラリーを調製する際に、最適の特性を備えた界面活性剤の選択や添加量の調整、電荷を有する添加剤の添加、研磨材スラリーのpH値の設定等を適宜選択することにより、所望のゼータ電位を得ることができる。   In the abrasive slurry of the present invention, the method for applying the zeta potential defined in the present invention to the abrasive particles present in the dispersion medium is not particularly limited. For example, when preparing the abrasive slurry In addition, a desired zeta potential can be obtained by appropriately selecting the surfactant having the optimum characteristics, adjusting the addition amount, adding an additive having a charge, and setting the pH value of the abrasive slurry. Can do.

本発明に係るゼータ電位は、例えば、ナノ粒子分析装置である「HORIBA nano Partica SZ−100(株式会社 堀場製作所製)」による電気泳動ドップラー法を用いて測定することができる。測定に際しては、研磨材微粒子500個以上についてのゼータ電位を測定し、その算術平均値より求めることができる。   The zeta potential according to the present invention can be measured using, for example, an electrophoretic Doppler method using a nano particle analyzer “HORIBA nano Partica SZ-100 (manufactured by Horiba, Ltd.)”. In the measurement, the zeta potential of 500 or more abrasive fine particles can be measured and obtained from the arithmetic average value.

具体的には、使用する研磨材スラリーと同等のpHとなるように酸又は塩基を用いてpH調整した分散媒、あるいは、研磨材スラリーより研磨材粒子を分離した媒体溶液を用い、その中に、5.0質量%の研磨材スラリーを、1000倍に希釈して、その希釈液を用いてゼータ電位を、500個以上の粒子について測定し、その算術平均値より求める。   Specifically, a dispersion medium whose pH is adjusted with an acid or a base so as to have a pH equivalent to the abrasive slurry to be used, or a medium solution in which abrasive particles are separated from the abrasive slurry are used. Then, a 5.0 mass% abrasive slurry is diluted 1000 times, and the zeta potential is measured with respect to 500 or more particles using the diluted solution, and obtained from the arithmetic average value.

〔粒子径分布の変動係数〕
本発明においては、本発明に係る研磨材粒子は単分散性に優れ、粒径分布が狭いことが粒子の重要な特徴であり、具体的には、研磨材粒子の粒子径分布の変動係数が20%以下であることを特徴とし、更に好ましくは、15%以下である。下限は、限りなく0%であることが望ましいが、実際上は1%以上である。
[Coefficient of variation of particle size distribution]
In the present invention, the abrasive particles according to the present invention are excellent in monodispersity, and the narrow particle size distribution is an important feature of the particles. Specifically, the coefficient of variation of the particle size distribution of the abrasive particles is It is characterized by being 20% or less, more preferably 15% or less. The lower limit is desirably 0%, but is practically 1% or more.

本発明でいう粒子径分布の変動係数は、下記の方法に従って求めることができる。   The coefficient of variation of the particle size distribution referred to in the present invention can be determined according to the following method.

対象の研磨材粒子について走査型顕微鏡写真(SEM像)撮影を行い、約100個の粒子について、粒子径を測定する。本発明でいう粒子径は、円形である場合にはその直径で表し、円形以外の不定形であれば、その投影面積を円相当に換算し、そのときの直径で表示する。   A scanning micrograph (SEM image) is taken for the target abrasive particles, and the particle diameter is measured for about 100 particles. The particle diameter referred to in the present invention is represented by the diameter when it is circular, and if it is an irregular shape other than circular, the projected area is converted into a circle equivalent and displayed as the diameter at that time.

次いで、100個の研磨材粒子の算術平均粒子径(μm)を求め、更にそのデータを基にして粒子径分布の標準偏差を求める。   Next, the arithmetic average particle diameter (μm) of 100 abrasive particles is obtained, and the standard deviation of the particle diameter distribution is further obtained based on the data.

次いで、上記測定により求めた研磨材粒子の平均粒子径(μm)と粒子径分布の標準偏差より、下式に従って、粒子径分布の変動係数(%)を求めることができる。   Next, the coefficient of variation (%) of the particle size distribution can be determined according to the following equation from the average particle size (μm) of the abrasive particles determined by the above measurement and the standard deviation of the particle size distribution.

粒子径分布の変動係数(%)=(粒子径分布の標準偏差/平均粒子径)×100
粒子径分布の変動係数(%)が20%以下であれば、極めて粒径分布の狭い研磨材粒子であり、研磨材スラリーを調製した際に、粒径のバラツキによる研磨性の変動等を抑制し、均一な研磨を行うことができる。
Coefficient of variation of particle size distribution (%) = (standard deviation of particle size distribution / average particle size) × 100
If the coefficient of variation (%) in the particle size distribution is 20% or less, it is an abrasive particle with an extremely narrow particle size distribution, and when abrasive slurry is prepared, variation in abrasiveness due to particle size variation is suppressed. And uniform polishing can be performed.

〔pH値〕
本発明の研磨材スラリーにおいては、研磨材スラリーの25℃換算のpHが、pH調整剤により、3.0〜11.0の範囲内に調整されていることが好ましく、より好ましくは、5.0〜9.0の範囲内である。
[PH value]
In the abrasive slurry of the present invention, the pH in terms of 25 ° C. of the abrasive slurry is preferably adjusted within a range of 3.0 to 11.0 with a pH adjuster, more preferably 5. It is in the range of 0 to 9.0.

本発明の研磨材スラリーのpHを上記で規定する範囲内に制御することにより、強酸性環境、あるいは強アルカリ環境における研磨材粒子への影響を抑制することができる。加えて、上記pHの範囲内とすることにより、本発明で規定する研磨材粒子のゼータ電位を所望の範囲に制御しやすくなる。   By controlling the pH of the abrasive slurry of the present invention within the range specified above, the influence on the abrasive particles in a strongly acidic environment or a strongly alkaline environment can be suppressed. In addition, by setting the pH within the above range, the zeta potential of the abrasive particles defined in the present invention can be easily controlled within a desired range.

本発明に係るpH値は、25℃において、例えば、ラコムテスター卓上型PH&導電率計(アズワン(株)製 PH1500)を使用して測定して求めることができる。   The pH value according to the present invention can be determined by measuring at 25 ° C. using, for example, a Lacom tester desktop PH & conductivity meter (PH1500 manufactured by ASONE Corporation).

また、研磨材スラリーのpHを所望のpH値の範囲に調整するために用いるpH調整剤としては、例えば、塩酸、リン酸、リン酸塩、クエン酸、クエン酸ナトリウム、アジピン酸、酢酸ナトリウム、炭酸ナトリウム、亜硫酸ナトリウム、酢酸ナトリウム、トリエタノールアミン、水酸化ナトリウム等を、適宜選択して用いることができる。   In addition, as a pH adjuster used for adjusting the pH of the abrasive slurry to a desired pH value range, for example, hydrochloric acid, phosphoric acid, phosphate, citric acid, sodium citrate, adipic acid, sodium acetate, Sodium carbonate, sodium sulfite, sodium acetate, triethanolamine, sodium hydroxide and the like can be appropriately selected and used.

〔界面活性剤〕
本発明の研磨材スラリーにおいては、含有している研磨材粒子の分散安定性及び所望のゼータ電位に調整する観点から、界面活性剤を含有することが好ましく、含有量としては0.1〜20質量%の範囲内であることが好ましく、より好ましくは0.2〜10質量%の範囲内である。界面活性剤の含有量が0.1質量%以上であれば、研磨材粒子の分散安定性に寄与でき、ゼータ電位として−30mV以下の条件を得ることができ、20質量%以下であれば、ゼータ電位として−120mV以上の条件を得ることができるとともに、界面活性剤による研磨性能への悪影響を排除することができる。
[Surfactant]
The abrasive slurry of the present invention preferably contains a surfactant from the viewpoint of adjusting the dispersion stability of the contained abrasive particles and the desired zeta potential, and the content is 0.1-20. It is preferably in the range of mass%, more preferably in the range of 0.2 to 10 mass%. If the content of the surfactant is 0.1% by mass or more, it can contribute to the dispersion stability of the abrasive particles, a zeta potential of −30 mV or less can be obtained, and if it is 20% by mass or less, A zeta potential of −120 mV or more can be obtained, and an adverse effect on the polishing performance by the surfactant can be eliminated.

本発明に適用する界面活性剤としては、アニオン性界面活性剤(陰イオン性界面活性剤)、カチオン性界面活性剤(陽イオン性界面活性剤)、ノニオン性界面活性剤(非イオン性界面活性剤)、ベタイン型界面活性剤(両性界面活性剤)等を挙げることができ、更には高分子分散剤等を挙げることができるが、その中でも、研磨材粒子表面が負に帯電(ゼータ電位が−120〜−30mVの範囲)していることから、カチオン性界面活性剤(陽イオン界面活性剤)を除く上記界面活性剤及び高分子分散剤から選択することが好ましい。   As the surfactant applied to the present invention, an anionic surfactant (anionic surfactant), a cationic surfactant (cationic surfactant), a nonionic surfactant (nonionic surfactant) Agents), betaine surfactants (amphoteric surfactants) and the like, and polymer dispersants and the like. Among them, the abrasive particle surface is negatively charged (the zeta potential is Therefore, it is preferable to select from the above surfactants and polymer dispersants excluding cationic surfactants (cationic surfactants).

アニオン性界面活性剤としては、例えば、脂肪酸石鹸、N−アシル−N−メチルグリシン塩、N−アシル−N−メチル−β−アラニン塩、N−アシルグルタミン酸塩、アルキルエーテルカルボン酸塩、アシル化ペプチド、アルキルスルホン酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩、ジアルキルスルホコハク酸エステル塩、アルキルスルホ酢酸塩、α−オレフィンスルホン酸塩、N−アシルメチルタウリン、硫酸化油、高級アルコール硫酸エステル塩、第2級高級アルコール硫酸エステル塩、アルキルエーテル硫酸塩、第2級高級アルコールエトキシサルフェート、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル硫酸塩、モノグリサルフェート、脂肪酸アルキロールアミド硫酸エステル塩、アルキルエーテルリン酸エステル塩、アルキルリン酸エステル塩等が挙げられる。   Examples of the anionic surfactant include fatty acid soap, N-acyl-N-methylglycine salt, N-acyl-N-methyl-β-alanine salt, N-acyl glutamate, alkyl ether carboxylate, acylation Peptide, alkyl sulfonate, alkyl benzene sulfonate, alkyl naphthalene sulfonate, dialkyl sulfosuccinate, alkyl sulfoacetate, α-olefin sulfonate, N-acylmethyl taurine, sulfated oil, higher alcohol sulfate Salts, secondary higher alcohol sulfates, alkyl ether sulfates, secondary higher alcohol ethoxy sulfates, polyoxyethylene alkylphenyl ether sulfates, monoglycolates, fatty acid alkylolamide sulfates, alkyl ether phosphoruss Examples include acid ester salts and alkyl phosphate ester salts.

ベタイン型界面活性剤としては、カルボキシベタイン型、スルホベタイン型、アミノカルボン酸塩、イミダゾリニウムベタイン等が挙げられる。   Examples of betaine surfactants include carboxybetaine type, sulfobetaine type, aminocarboxylate, imidazolinium betaine and the like.

ノニオン性界面活性剤としては、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレン2級アルコールエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンステロールエーテル、ポリオキシエチレンラノリン誘導体、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレングリセリン脂肪酸エステル等が挙げられる。   Nonionic surfactants include polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyethylene secondary alcohol ether, polyoxyethylene alkyl phenyl ether, polyoxyethylene sterol ether, polyoxyethylene lanolin derivative, polyoxyethylene polyoxypropylene alkyl ether, Examples include polyoxyethylene glycerin fatty acid ester.

また、本発明に係る研磨材粒子を研磨材スラリー中に安定に分散するため、水溶性高分子分散剤として下記の水溶性樹脂を用いることができる。水溶性樹脂として好ましく用いられるのは、スチレン−アクリル酸−アクリル酸アルキルエステル共重合体、スチレン−アクリル酸共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−マレイン酸−アクリル酸アルキルエステル共重合体、スチレン−メタクリル酸共重合体、スチレン−メタクリル酸−アクリル酸アルキルエステル共重合体、スチレン−マレイン酸ハーフエステル共重合体、ビニルナフタレン−アクリル酸共重合体、ビニルナフタレン−マレイン酸共重合体等のような水溶性樹脂である。   Further, in order to stably disperse the abrasive particles according to the present invention in the abrasive slurry, the following water-soluble resin can be used as the water-soluble polymer dispersant. As the water-soluble resin, styrene-acrylic acid-acrylic acid alkyl ester copolymer, styrene-acrylic acid copolymer, styrene-maleic acid copolymer, styrene-maleic acid-acrylic acid alkyl ester copolymer are preferably used. Styrene-methacrylic acid copolymer, styrene-methacrylic acid-acrylic acid alkyl ester copolymer, styrene-maleic acid half ester copolymer, vinyl naphthalene-acrylic acid copolymer, vinyl naphthalene-maleic acid copolymer It is a water-soluble resin such as.

また、本発明に好ましく用いられるアニオン性高分子分散剤としては、例えば、ポリビニルアルコール類、ポリビニルピロリドン類、ポリアクリル酸や、アクリル酸−アクリルニトリル共重合体、アクリル酸カリウム−アクリルニトリル共重合体、酢酸ビニル−アクリル酸エステル共重合体、アクリル酸−アクリル酸エステル共重合体等のアクリル系樹脂、スチレン−アクリル酸共重合体、スチレン−メタクリル酸共重合体、スチレン−メタクリル酸−アクリル酸エステル共重合体、スチレン−α−メチルスチレン−アクリル酸共重合体、スチレン−α−メチルスチレン−アクリル酸−アクリル酸エステル共重合体等のスチレン−アクリル樹脂、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、ビニルナフタレン−アクリル酸共重合体、ビニルナフタレン−マレイン酸共重合体、及び酢酸ビニル−エチレン共重合体、酢酸ビニル−脂肪酸ビニルエチレン共重合体、酢酸ビニル−マレイン酸エステル共重合体、酢酸ビニル−クロトン酸共重合体、酢酸ビニル−アクリル酸共重合体等の酢酸ビニル系共重合体及びそれらの塩等が挙げられる。   Examples of the anionic polymer dispersant preferably used in the present invention include polyvinyl alcohols, polyvinyl pyrrolidones, polyacrylic acid, acrylic acid-acrylonitrile copolymers, and potassium acrylate-acrylonitrile copolymers. , Acrylic resins such as vinyl acetate-acrylic acid ester copolymer, acrylic acid-acrylic acid ester copolymer, styrene-acrylic acid copolymer, styrene-methacrylic acid copolymer, styrene-methacrylic acid-acrylic acid ester Copolymers, styrene-acrylic resins such as styrene-α-methylstyrene-acrylic acid copolymer, styrene-α-methylstyrene-acrylic acid-acrylic acid ester copolymer, styrene-maleic acid copolymer, styrene- Maleic anhydride copolymer, vinyl naphthalene-acrylic Luric acid copolymer, vinyl naphthalene-maleic acid copolymer, vinyl acetate-ethylene copolymer, vinyl acetate-fatty acid vinyl ethylene copolymer, vinyl acetate-maleic acid ester copolymer, vinyl acetate-crotonic acid copolymer Examples include polymers, vinyl acetate copolymers such as vinyl acetate-acrylic acid copolymers, and salts thereof.

〔平均粒子径〕
本発明に係る研磨材粒子においては、一次粒子の平均粒子径が、0.10〜2.00μmの範囲内であることが好ましい。
[Average particle size]
In the abrasive particles according to the present invention, the average particle diameter of the primary particles is preferably in the range of 0.10 to 2.00 μm.

本発明に係る平均粒子径は、上記粒子径分布の変動係数について記載したのと同様の方法で求めることができる。   The average particle size according to the present invention can be determined by the same method as described for the coefficient of variation of the particle size distribution.

本発明に係る研磨材粒子においては、コア(コア粒子)の平均粒子径としては、0.01〜0.9μmの範囲内が好ましい。この範囲にすることで、研磨の際にかかる圧力に対して高い耐久性を維持することができる。   In the abrasive particles according to the present invention, the average particle diameter of the core (core particles) is preferably in the range of 0.01 to 0.9 μm. By setting it within this range, it is possible to maintain high durability against pressure applied during polishing.

また、シェルの厚さとしては、0.005〜0.55μmの範囲が好ましい。この範囲にすることで、優れた単分散性を得ることができ、研磨速度及び研磨均一性に優れたコア・シェル型研磨材粒子を調製することができる。   Moreover, as thickness of a shell, the range of 0.005-0.55 micrometer is preferable. By setting it within this range, excellent monodispersity can be obtained, and core / shell type abrasive particles excellent in polishing rate and polishing uniformity can be prepared.

研磨材スラリーに含有される研磨材粒子は、その使用用途によってその平均粒子径に対する要求レベルは異なるが、研磨後のガラス基板等の表面仕上がり精度が高くなるにつれて、使用される研磨材に含まれる研磨材粒子の微粒子化が必要になる。例えば、半導体デバイスの製造工程で使用するには、平均粒子径が2.0μm以下であることが好ましい。   The abrasive particles contained in the abrasive slurry differ in the required level for the average particle size depending on their use, but are included in the abrasive used as the surface finish accuracy of the polished glass substrate and the like increases. It is necessary to make the abrasive particles fine. For example, in order to use in the manufacturing process of a semiconductor device, it is preferable that an average particle diameter is 2.0 micrometers or less.

一方、研磨材粒子の粒子径が小さくなるほど、研磨後のガラス基板等の表面仕上がり精度は高くなるが、研磨速度は平均粒子径が小さいほど遅くなる傾向があり、その下限としては0.02μmであり、0.02μm以上の平均粒子径であれば、本発明に係る研磨材粒子の研磨速度が、コロイダルシリカ等の研磨材に比べて速いという優位性を維持することができる。   On the other hand, the smaller the particle size of the abrasive particles, the higher the surface finish accuracy of the polished glass substrate and the like, but the polishing rate tends to be slower as the average particle size is smaller, and the lower limit is 0.02 μm. If the average particle diameter is 0.02 μm or more, it is possible to maintain the advantage that the polishing rate of the abrasive particles according to the present invention is higher than that of an abrasive such as colloidal silica.

したがって、本発明に係るコア・シェル型研磨材粒子の平均粒子径としては、0.02〜2.0μmの範囲が好ましく、さらに0.05〜1.5μmの範囲がより好ましい。   Therefore, the average particle diameter of the core-shell type abrasive particles according to the present invention is preferably in the range of 0.02 to 2.0 μm, and more preferably in the range of 0.05 to 1.5 μm.

〔研磨材粒子の形状〕
本発明に係る研磨材粒子の形状としては、特に制限はなく、球形、楕円形、長方形あるいは不定形であってもよいが、基材に対する高度の表面仕上がり精度を得ることができ、かつ長期間の研磨材の使用においても研磨材粒子の分散安定性に優れているという観点から、研磨材粒子は、球状粒子比率が80個数%以上であることが好ましい。
[Shape of abrasive particles]
The shape of the abrasive particles according to the present invention is not particularly limited, and may be spherical, elliptical, rectangular, or indefinite, but can obtain a high degree of surface finish accuracy with respect to the substrate and can be used for a long time. From the viewpoint of excellent dispersion stability of abrasive particles even in the use of these abrasives, the abrasive particles preferably have a spherical particle ratio of 80% by number or more.

本発明でいう球形粒子とは、研磨材粒子について走査型顕微鏡写真(SEM像)撮影を行い、円形の形状を有し、その短軸をa,長軸をbとしたとき、a/bの値が、0.80〜1.00の範囲内であれば、球状粒子であると定義する。   The spherical particle as used in the present invention is a photomicrograph (SEM image) taken of abrasive particles, and has a circular shape, where a is the short axis and b is the short axis. If the value is in the range of 0.80 to 1.00, it is defined as a spherical particle.

〔一次粒子比率〕
本発明の研磨材スラリーにおいては、研磨材粒子の一次粒子比率(粒子%)が、pHが3.0〜11.0の範囲内で85%以上であることが好ましく、より好ましくは90%以上である。
[Primary particle ratio]
In the abrasive slurry of the present invention, the primary particle ratio (particle%) of the abrasive particles is preferably 85% or more, more preferably 90% or more, within a pH range of 3.0 to 11.0. It is.

研磨材スラリーの走査型顕微鏡写真(例えば、図8)を撮影し、凝集(二次粒子以上)を起こすことなく、個々に独立して一次粒子の状態で存在している研磨材粒子比率を測定する。この特性値は、pHが3.0〜11.0の範囲内において、凝集物の発生が極めて少なく、研磨時に凝集物による基板表面における研磨時の傷等を防止することができる。   Take a scanning photomicrograph of the abrasive slurry (for example, Fig. 8) and measure the proportion of abrasive particles that are present individually and in the form of primary particles without causing aggregation (secondary particles or more). To do. With respect to this characteristic value, when the pH is in the range of 3.0 to 11.0, the generation of aggregates is extremely small, and scratches and the like on the substrate surface due to the aggregates during polishing can be prevented.

〔研磨速度〕
本発明の研磨材スラリーは、単分散性に優れた研磨材粒子で構成され、速い研磨速度を備えている。
[Polishing speed]
The abrasive slurry of the present invention is composed of abrasive particles excellent in monodispersity and has a high polishing rate.

本発明において、研磨速度(研磨レート)としては、0.30〜0.80μm/minの範囲内であることが好ましい。   In the present invention, the polishing rate (polishing rate) is preferably in the range of 0.30 to 0.80 μm / min.

本発明でいう研磨速度は、例えば、下記に示す方法に従って測定して求めることができる。   The polishing rate as referred to in the present invention can be determined by measuring, for example, according to the following method.

研磨加工に使用する研磨機としては、コア・シェル型研磨材粒子を水等の分散媒に分散させた研磨材スラリーを、研磨対象面に供給しながら、研磨対象面を研磨布で研磨するものである。研磨材スラリーは分散媒を水のみとして、濃度は100g/Lとする。   The polishing machine used for polishing is a machine that polishes the surface to be polished with a polishing cloth while supplying abrasive slurry in which core / shell type abrasive particles are dispersed in a dispersion medium such as water to the surface to be polished. It is. The abrasive slurry has only a water dispersion medium and a concentration of 100 g / L.

研磨試験においては、研磨材スラリーを5L/minの流量で循環供給させて研磨加工を行う。研磨対象物として、65mmφのガラス基板を使用し、研磨布は、ポリウレタン製の研磨布を使用する。   In the polishing test, polishing is performed by circulatingly supplying an abrasive slurry at a flow rate of 5 L / min. A 65 mmφ glass substrate is used as an object to be polished, and a polishing cloth made of polyurethane is used as the polishing cloth.

研磨面に対する研磨時の圧力を9.8kPa(100g/cm)とし、研磨試験機の回転速度は100min−1(rpm)に設定し、30分間研磨加工を行う。研磨前後の厚さ(μm)をNikon Digimicro(MF501)にて測定し、厚さ変位から1分間当たりの研磨量(μm)を算出し、研磨速度(μm/min)を求めることができる。 The polishing pressure on the polished surface is set to 9.8 kPa (100 g / cm 2 ), the rotation speed of the polishing tester is set to 100 min −1 (rpm), and polishing is performed for 30 minutes. The thickness (μm) before and after polishing is measured by Nikon Digimicro (MF501), the polishing amount (μm) per minute is calculated from the thickness displacement, and the polishing rate (μm / min) can be obtained.

《研磨材粒子の製造方法》
次いで、上記説明した元素プロファイルからなる研磨材粒子の具体的な製造方法について説明する。
<< Production Method of Abrasive Particles >>
Next, a specific method for producing abrasive particles having the element profile described above will be described.

〔研磨材粒子の製造方法の概要〕
本発明に適用可能な研磨材粒子の製造方法としては、前述のように、均一組成のコアと組成が連続的に変化するシェルを形成するタイプAの研磨材粒子(図3A及び図3B)の製造方法と、均一組成のコアと、同じく均一組成のシェルを形成するタイプBの研磨材粒子(図5A及び図5B)の製造方法が挙げられる。
[Outline of production method of abrasive particles]
As described above, as a method for producing abrasive particles applicable to the present invention, type A abrasive particles (FIGS. 3A and 3B) that form a uniform core and a shell in which the composition changes continuously are used. Examples include a manufacturing method, and a manufacturing method of type B abrasive particles (FIGS. 5A and 5B) that form a uniform composition core and a uniform composition shell.

(タイプAの研磨材粒子の製造方法)
本発明に係るタイプAの研磨材粒子の製造方法は、図2に示すように、コア形成工程A、シェル形成工程B、固液分離工程C及び焼成工程Dの四つの工程からなる態様の製造方法であり、図3Aあるいは図3Bに示すような元素プロファイルを有する研磨材粒子を製造する方法である。
(Method for producing type A abrasive particles)
As shown in FIG. 2, the production method of type A abrasive particles according to the present invention is a production of an embodiment comprising four steps of a core formation step A, a shell formation step B, a solid-liquid separation step C, and a firing step D. This is a method for producing abrasive particles having an element profile as shown in FIG. 3A or 3B.

1.コア形成工程A
コア形成工程Aは、Ti(チタン)、Sr(ストロンチウム)、Y(イットリウム)、Ba(バリウム)、Sm(サマリウム)、Eu(ユーロピウム)、Gd(ガドリニウム)及びTb(テルビウム)から選ばれる少なくとも一種の金属元素の塩を形成させ、当該元素の塩を主成分とする研磨材粒子の前駆体のコア1を形成させる。
1. Core formation process A
The core formation step A is at least one selected from Ti (titanium), Sr (strontium), Y (yttrium), Ba (barium), Sm (samarium), Eu (europium), Gd (gadolinium), and Tb (terbium). The metal element salt is formed, and the core 1 of the precursor of the abrasive particles mainly composed of the salt of the element is formed.

具体的には、コア形成工程は、例えば、イットリウムの塩及び沈殿剤を水に溶解させ、所定の濃度の溶液を調製する。当該溶液を80℃以上で加熱撹拌することで、コア1の種結晶を形成する。コア形成工程は、調製された溶液にさらにイットリウムの塩で調製した溶液を加えて80℃以上で加熱撹拌する。これにより、コア形成工程は、水に不溶な塩基性炭酸塩、例えば、イットリウム塩基性炭酸塩(Y(OH)CO又はY(OH)CO・xHO,x=1等)を形成させ、種結晶の外側にイットリウム塩基性炭酸塩を成長させることで、研磨材粒子の前駆体のコア1となる。以下の説明においては、加熱撹拌を開始した溶液を反応溶液とする。 Specifically, in the core forming step, for example, a yttrium salt and a precipitant are dissolved in water to prepare a solution having a predetermined concentration. The seed crystal of the core 1 is formed by heating and stirring the solution at 80 ° C. or higher. In the core formation step, a solution prepared with a yttrium salt is further added to the prepared solution, and the mixture is heated and stirred at 80 ° C. or higher. Thereby, the core forming step forms a basic carbonate insoluble in water, for example, yttrium basic carbonate (Y (OH) CO 3 or Y (OH) CO 3 .xH 2 O, x = 1, etc.). Then, by growing yttrium basic carbonate on the outside of the seed crystal, it becomes the core 1 of the precursor of abrasive particles. In the following description, a solution that has started heating and stirring is referred to as a reaction solution.

コア形成工程において、水に溶解させるTi(チタン)、Sr(ストロンチウム)、Y(イットリウム)、Ba(バリウム)、Sm(サマリウム)、Eu(ユーロピウム)、Gd(ガドリニウム)及びTb(テルビウム)から選ばれる少なくとも一種の金属元素の塩としては、硝酸塩、塩酸塩、硫酸塩等を用いることができるが、製品への不純物の混入が少ない硝酸塩を使用することが好ましい。   In the core formation step, selected from Ti (titanium), Sr (strontium), Y (yttrium), Ba (barium), Sm (samarium), Eu (europium), Gd (gadolinium) and Tb (terbium) dissolved in water As the salt of at least one kind of metal element, nitrate, hydrochloride, sulfate and the like can be used, but it is preferable to use nitrate with less contamination of the product.

また、沈殿剤としては、前記元素の塩とともに水に混ぜて加熱した際に塩基性炭酸塩を生成する種類のアルカリ化合物であればよく、尿素系化合物、炭酸アンモニウム及び炭酸水素アンモニウム等が好ましい。   The precipitating agent may be any alkaline compound that produces a basic carbonate when mixed with water with the element salt and heated, and urea compounds, ammonium carbonate, ammonium hydrogen carbonate, and the like are preferable.

尿素系化合物としては、尿素の塩(例えば、硝酸塩及び塩酸塩等)、N,N′−ジメチルアセチル尿素、N,N′−ジベンゾイル尿素、ベンゼンスルホニル尿素、p−トルエンスルホニル尿素、トリメチル尿素、テトラエチル尿素、テトラメチル尿素、トリフェニル尿素、テトラフェニル尿素、N−ベンゾイル尿素、メチルイソ尿素及びエチルイソ尿素等が挙げられ、尿素も含有するものとする。尿素系化合物の中で特に尿素は、徐々に加水分解することでゆっくり沈殿が生成し、均一な沈殿が得られる点で好ましい。   Examples of urea compounds include urea salts (eg, nitrates and hydrochlorides), N, N'-dimethylacetylurea, N, N'-dibenzoylurea, benzenesulfonylurea, p-toluenesulfonylurea, trimethylurea, tetraethyl. Examples include urea, tetramethylurea, triphenylurea, tetraphenylurea, N-benzoylurea, methylisourea, and ethylisourea, and also contain urea. Of the urea compounds, urea is particularly preferable in that it is gradually hydrolyzed so that a precipitate is slowly generated and a uniform precipitate is obtained.

また、水に不溶な塩基性炭酸塩、例えば、イットリウムの塩基性炭酸塩を生成させることで、析出した沈殿を単分散の状態で分散させることができる。更に、後述するシェル形成工程においてもセリウムの塩基性炭酸塩を形成させるため、塩基性炭酸塩による連続的な層構造を形成させることができる。   Further, by forming a basic carbonate insoluble in water, for example, a basic carbonate of yttrium, the deposited precipitate can be dispersed in a monodispersed state. Furthermore, since a basic carbonate of cerium is also formed in the shell formation step described later, a continuous layer structure of basic carbonate can be formed.

コア形成工程において、例えば、イットリウムを含有する水溶液の添加速度は、1分当たり0.003〜5.5mol/Lの範囲内が好ましく、80℃以上で加熱撹拌しながら反応溶液に添加することが好ましい。添加速度を当該範囲とすることにより、単分散性の優れた、球状の研磨材粒子が形成されやすくなるためである。   In the core formation step, for example, the addition rate of the aqueous solution containing yttrium is preferably within a range of 0.003 to 5.5 mol / L per minute, and it may be added to the reaction solution while heating and stirring at 80 ° C. or higher. preferable. This is because by setting the addition rate within the above range, spherical abrasive particles having excellent monodispersibility are easily formed.

加熱する温度については、80℃以上で加熱撹拌することにより、添加された尿素の分解が進みやすくなるためである。また、添加する尿素の濃度は、例えば、イットリウムのイオン濃度の5〜50倍の濃度が好ましい。これは、イットリウムの水溶液中でのイオン濃度及び尿素の濃度を、当該範囲内とすることで、単分散性を示す球状の研磨材粒子を合成することができるためである。   This is because the heated urea is easily stirred at 80 ° C. or higher so that decomposition of the added urea easily proceeds. Moreover, the concentration of urea to be added is preferably 5 to 50 times the concentration of ions of yttrium, for example. This is because it is possible to synthesize spherical abrasive particles exhibiting monodispersity by setting the ion concentration and urea concentration in the aqueous solution of yttrium within the ranges.

なお、加熱撹拌の際には、十分な撹拌効率を得られれば、特に撹拌機の形状等は指定しないが、より高い撹拌効率を得るためには、ローター・ステータータイプの軸流撹拌機を使用することが好ましい。   If sufficient stirring efficiency is obtained during heating and stirring, the shape of the stirrer is not specified, but a rotor / stator type axial flow stirrer is used to obtain higher stirring efficiency. It is preferable to do.

2.シェル形成工程B
シェル形成工程Bは、コア形成工程Aに引き続き、連続的に行う。
2. Shell formation process B
The shell forming step B is performed continuously following the core forming step A.

以下、シェルの形成を、硝酸イットリウム(III)及び硝酸セリウム(III)を用いて行う例について説明する。   Hereinafter, an example in which the shell is formed using yttrium (III) nitrate and cerium (III) nitrate will be described.

例えば、イットリウムの塩基性炭酸塩を分散させた反応溶液に、硝酸イットリウム(III)及び硝酸セリウム(III)から調製する水溶液を一定速度で所定時間添加して、コア1の外側にイットリウムの塩基性炭酸塩、例えば、イットリウム塩基性炭酸塩(Y(OH)CO又はY(OH)CO・xHO,x=1等)及びセリウムの塩基性炭酸塩、例えば、セリウム塩基性炭酸塩(Ce(OH)CO又はCe(OH)CO・xHO,x=1等)を含有する研磨材粒子の前駆体のシェル2を形成させる。 For example, an aqueous solution prepared from yttrium nitrate (III) and cerium nitrate (III) is added to a reaction solution in which a basic carbonate of yttrium is dispersed for a predetermined time at a constant rate, and the basic yttrium is outside the core 1. Carbonates such as yttrium basic carbonates (Y (OH) CO 3 or Y (OH) CO 3 .xH 2 O, x = 1 etc.) and cerium basic carbonates such as cerium basic carbonates ( A shell 2 of a precursor of abrasive particles containing Ce (OH) CO 3 or Ce (OH) CO 3 .xH 2 O, x = 1 or the like) is formed.

なお、水溶液の調製に用いるセリウムの塩として、製品への不純物の混入が少ない硝酸塩を使用することが好ましいため、硝酸セリウム(III)を用いる場合を示したが、これに限定するものではなく、塩酸塩、硫酸塩等を用いることができる。   In addition, as the cerium salt used for the preparation of the aqueous solution, it is preferable to use a nitrate with less contamination of the product, so the case where cerium (III) nitrate is used is shown, but this is not a limitation. Hydrochloride, sulfate and the like can be used.

シェル形成工程で添加する水溶液の添加速度は、1分当たり0.003〜5.5mol/Lの範囲内が好ましい。これは、添加速度を当該範囲とすることにより、単分散性の優れた、球状の研磨材粒子が形成されやすくなるためである。   The addition rate of the aqueous solution added in the shell forming step is preferably within a range of 0.003 to 5.5 mol / L per minute. This is because by setting the addition rate within the above range, spherical abrasive particles having excellent monodispersibility are easily formed.

また、添加する水溶液が含有するセリウムの濃度の割合が85%以下であることが好ましい。これは、添加する水溶液のセリウムの濃度の割合が85%より大きい場合、85%以下に調製された水溶液を添加する場合と同じ添加時間で添加を行うと、形成される研磨材粒子が単分散性を示さず、板状に凝集しやすくなるためである。   Moreover, it is preferable that the ratio of the density | concentration of the cerium which the aqueous solution to add contains is 85% or less. This is because, when the ratio of the cerium concentration in the aqueous solution to be added is greater than 85%, when the addition is performed for the same addition time as in the case of adding an aqueous solution prepared to 85% or less, the formed abrasive particles are monodispersed. This is because it does not show properties and tends to aggregate in a plate shape.

また、反応溶液は、前記添加速度で水溶液を添加されながら、80℃以上で加熱撹拌されることが好ましい。これは、80℃以上で加熱撹拌されると、コア形成工程Aにおいて添加された尿素の分解が進みやすくなるためである。   The reaction solution is preferably heated and stirred at 80 ° C. or higher while the aqueous solution is added at the addition rate. This is because when heated and stirred at 80 ° C. or higher, decomposition of urea added in the core formation step A easily proceeds.

3.固液分離工程C
固液分離工程Cは、シェル形成工程Bによりシェル2が形成されたコア・シェル型研磨材粒子の前駆体を反応溶液から固液分離する。なお、固液分離工程Cにおいては、必要に応じて、得られたコア・シェル型研磨材粒子の前駆体を乾燥した後に、焼成工程Dへ移行してもよい。
3. Solid-liquid separation process C
In the solid-liquid separation step C, the precursor of the core / shell type abrasive particles in which the shell 2 is formed in the shell formation step B is solid-liquid separated from the reaction solution. In the solid-liquid separation step C, the obtained core / shell type abrasive particle precursor may be dried and then transferred to the firing step D as necessary.

4.焼成工程D
焼成工程Dは、固液分離工程Cで得られたコア・シェル型研磨材粒子の前駆体を空気中、若しくは酸化性雰囲気中で、500〜1200℃の範囲内で1〜5時間の範囲内で焼成する。コア・シェル型研磨材粒子の前駆体は、焼成されることにより二酸化炭素が脱離するため、塩基性炭酸塩から酸化物となり、目的のコア・シェル型研磨材粒子が得られる。
4). Firing step D
In the firing step D, the precursor of the core / shell type abrasive particles obtained in the solid-liquid separation step C is in the range of 500 to 1200 ° C. for 1 to 5 hours in air or in an oxidizing atmosphere. Bake with. Since the precursor of the core / shell type abrasive particles is calcined to release carbon dioxide, the basic carbonate is converted into an oxide, and the target core / shell type abrasive particles are obtained.

(タイプBの研磨材粒子の製造方法)
本発明に係るコアとシェルがいずれも均一組成から構成されるタイプBの研磨材粒子の製造方法は、図4に示すように、コア形成工程A、固液分離工程C1、シェル形成工程B、固液分離工程C2及び焼成工程Dの五つの工程からなる態様の製造方法で、図5Aあるいは図5Bに示すような元素プロファイルを有する研磨材粒子を製造する方法である。
(Method for producing type B abrasive particles)
As shown in FIG. 4, the method for producing type B abrasive particles in which the core and the shell according to the present invention are both composed of a uniform composition comprises a core formation step A, a solid-liquid separation step C1, a shell formation step B, This is a method for producing abrasive particles having an element profile as shown in FIG. 5A or FIG. 5B by a production method comprising five steps of a solid-liquid separation step C2 and a firing step D.

1.コア形成工程A
タイプBにおけるコア形成工程Aは、前記タイプAにおけるコア形成工程Aと同様であり、図5Aあるいは図5Bに示すような均一組成からなるコアを形成する。
1. Core formation process A
The core forming step A in type B is the same as the core forming step A in type A, and forms a core having a uniform composition as shown in FIG. 5A or 5B.

2.固液分離工程C1
固液分離工程C1は、上記コア形成工程Aで形成したコア(コア粒子)を反応溶液から固液分離して、乾燥する。
2. Solid-liquid separation process C1
In the solid-liquid separation step C1, the core (core particles) formed in the core formation step A is solid-liquid separated from the reaction solution and dried.

3.シェル形成工程B
シェル形成工程Bは、上記固液分離工程C1で分離したコア(コア粒子)を水等に再分散させた後、タイプAにおけるシェル形成工程Bと同様の方法で、均一組成からなるシェルを形成する。
3. Shell formation process B
In the shell formation step B, the core (core particles) separated in the solid-liquid separation step C1 is redispersed in water or the like, and then a shell having a uniform composition is formed by the same method as the shell formation step B in type A. To do.

4.固液分離工程C2
固液分離工程C2は、タイプAにおける固液分離工程Cと同様の方法で行う。
4). Solid-liquid separation process C2
The solid-liquid separation step C2 is performed by the same method as the solid-liquid separation step C in Type A.

5.焼成工程D
焼成工程Dは、タイプAにおける焼成工程Dと同様の方法で行い、均一組成のコアと、同じく均一組成のシェルを有するタイプBの研磨材粒子を製造する。
5. Firing step D
The firing step D is performed by the same method as the firing step D in type A, and produces type B abrasive particles having a uniform composition core and a uniform composition shell.

《研磨材スラリーの使用方法と研磨材の劣化》
次いで、ガラス基板の研磨加工を例にとり、研磨材スラリーの使用方法について説明する。
《Abrasive slurry usage and abrasive deterioration》
Next, a method for using the abrasive slurry will be described by taking the polishing process of the glass substrate as an example.

1.研磨材スラリーの調製
コア・シェル型研磨材粒子を水等の溶媒に添加し、研磨材スラリーを調製する。研磨材スラリーには、界面活性剤(分散剤ともいう。)等を添加することで、凝集を防止するとともに、撹拌機等を用いて常時撹拌し、分散状態を維持する。研磨材スラリーは供給用ポンプを利用して、研磨機に循環供給される。
1. Preparation of Abrasive Slurry Core / shell type abrasive particles are added to a solvent such as water to prepare an abrasive slurry. By adding a surfactant (also referred to as a dispersant) or the like to the abrasive slurry, aggregation is prevented and stirring is always performed using a stirrer or the like to maintain a dispersed state. The abrasive slurry is circulated and supplied to the polishing machine using a supply pump.

2.研磨工程
研磨パット(研磨布)が貼られた研磨機の上下定盤にガラス基板を接触させ、接触面に対して研磨材スラリーを供給しながら、加圧条件下でパットとガラスを相対運動させることで研磨される。
2. Polishing process The glass substrate is brought into contact with the upper and lower surface plates of the polishing machine to which the polishing pad (polishing cloth) is applied, and the pad and the glass are moved relative to each other under pressure while supplying the abrasive slurry to the contact surface. It is polished by that.

3.研磨材粒子の劣化
研磨材粒子は、前記研磨工程にあるように、加圧条件下で使用される。このため、研磨材スラリーに含まれるコア・シェル型研磨材粒子は、研磨時間が経過するにつれて、徐々に崩壊し微小化してしまう。コア・シェル型研磨材粒子の微小化は研磨速度の減少を引き起こすので、研磨前後で粒子径分布の変化が小さいコア・シェル型研磨材粒子が望まれる。
3. Abrasive Particle Degradation Abrasive particles are used under pressure as in the polishing step. For this reason, the core-shell type abrasive particles contained in the abrasive slurry gradually collapse and become finer as the polishing time elapses. Since miniaturization of the core / shell type abrasive particles causes a reduction in the polishing rate, core / shell type abrasive particles having a small change in particle size distribution before and after polishing are desired.

以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、実施例において「部」あるいは「%」の表示を用いるが、特に断りがない限り「質量部」あるいは「質量%」を表す。   EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples, but the present invention is not limited thereto. In addition, although the display of "part" or "%" is used in an Example, unless otherwise indicated, "part by mass" or "mass%" is represented.

実施例1
《研磨材粒子の調製》
〔研磨材粒子1の調製〕
下記の方法に従って、図3Aに示すようなシェルの組成が連続的に変化する構成からなる研磨材粒子1を、図2に記載の工程に従って調製した。
(1)コア形成工程A
0.01mol/Lの硝酸イットリウム(III)(以下、単に硝酸イットリウムという。)水溶液を10L調製した後、この硝酸イットリウム水溶液に、尿素が0.25mol/Lの濃度となるように添加し、十分に撹拌した後、90℃で加熱撹拌を開始した。
Example 1
<< Preparation of abrasive particles >>
[Preparation of abrasive particles 1]
According to the following method, abrasive particles 1 having a structure in which the composition of the shell as shown in FIG. 3A continuously changes were prepared according to the steps shown in FIG.
(1) Core formation process A
After preparing 10 L of 0.01 mol / L yttrium nitrate (III) aqueous solution (hereinafter simply referred to as yttrium nitrate), urea was added to the yttrium nitrate aqueous solution so that the concentration of urea was 0.25 mol / L. After stirring, heating and stirring were started at 90 ° C.

上記a)で得られた反応溶液に、1.0mol/Lの硝酸イットリウム水溶液を、1.0mL/minの添加速度で、90℃で加熱撹拌しながら、60分間添加して、塩基性炭酸塩からなるコア粒子を含む分散液1Aを調製した。
(2)シェル形成工程B
上記(1)で調製したコア粒子を含む分散液1Aに対し、1.0mol/Lの硝酸イットリウム水溶液を、0.30mL/minの添加速度で、1.0mol/Lの硝酸セリウム(III)(以下、単に硝酸セリウムという。)水溶液を、0.70mL/minの添加速度で、60分間、90℃で加熱撹拌しながら同時添加して、コア粒子上にシェルを形成した研磨材粒子の前駆体を含む分散液1Bを調製した。
(3)固液分離工程C
上記(2)で調製した研磨材粒子の前駆体を含む分散液1Bについて、メンブランフィルターを用いて、研磨材粒子の前駆体と溶液(分散媒)に分離した。
(4)焼成工程D
上記(3)で分離した研磨材粒子の前駆体を、600℃で焼成して、図3Aに記載の元素プロファイルを有するコア・シェル型の研磨材粒子1を得た。
A basic carbonate is added to the reaction solution obtained in a) above by adding a 1.0 mol / L yttrium nitrate aqueous solution at a rate of 1.0 mL / min for 60 minutes while heating and stirring at 90 ° C. Dispersion 1A containing core particles consisting of was prepared.
(2) Shell formation process B
1.0 mol / L cerium nitrate (III) (1.0 mol / L) was added to the dispersion 1A containing core particles prepared in (1) above at an addition rate of 0.30 mL / min. Hereinafter, it is simply referred to as cerium nitrate.) A precursor of abrasive particles in which an aqueous solution is simultaneously added at 90 ° C. for 60 minutes at an addition rate of 0.70 mL / min to form a shell on the core particles. Dispersion 1B containing was prepared.
(3) Solid-liquid separation process C
Dispersion 1B containing the abrasive particle precursor prepared in (2) above was separated into an abrasive particle precursor and a solution (dispersion medium) using a membrane filter.
(4) Firing step D
The abrasive particle precursors separated in (3) above were fired at 600 ° C. to obtain core / shell type abrasive particles 1 having the elemental profile shown in FIG. 3A.

〔研磨材粒子2の調製〕
上記研磨材粒子1の調製において、(1)コア形成工程Aを下記の条件に変更した以外は同様にして、図3Bに示すようなコア部が酸化イットリウムと酸化セリウムで構成され、シェルの組成が連続的に変化する構成からなる研磨材粒子2を調製した。
(1)コア形成工程A
a)0.008mol/Lの硝酸イットリウムと0.002mol/Lの硝酸セリウムを含む水溶液を10L調製した後、この硝酸イットリウム水溶液に、尿素が0.25mol/Lの濃度となるように添加し、十分に撹拌した後、90℃で加熱撹拌を開始した。
[Preparation of abrasive particles 2]
In the preparation of the abrasive particles 1, (1) the core forming step A was changed to the following conditions, and the core portion as shown in FIG. 3B was composed of yttrium oxide and cerium oxide, and the composition of the shell Abrasive material particles 2 having a structure in which the thickness continuously changes were prepared.
(1) Core formation process A
a) After preparing 10 L of an aqueous solution containing 0.008 mol / L yttrium nitrate and 0.002 mol / L cerium nitrate, the urea was added to the yttrium nitrate aqueous solution so that the concentration of urea was 0.25 mol / L. After sufficiently stirring, heating and stirring were started at 90 ° C.

b)上記a)で得られた反応溶液に、0.7mol/Lの硝酸イットリウム水溶液を1.0mL/minの添加速度で、0.3mol/Lの硝酸セリウム水溶液を1.0mL/minの添加速度で、90℃で加熱撹拌しながら、60分間同時添加して、塩基性炭酸塩からなるコア1を含む分散液2Aを調製した。   b) To the reaction solution obtained in a) above, 0.7 mol / L yttrium nitrate aqueous solution was added at a rate of 1.0 mL / min, and 0.3 mol / L cerium nitrate aqueous solution was added at 1.0 mL / min. A dispersion 2A containing a core 1 composed of a basic carbonate was prepared by simultaneous addition for 60 minutes while heating and stirring at 90 ° C. at a speed.

〔研磨材粒子3の調製〕
下記の方法に従って、図5Aに示すようなコアとシェルの組成が、それぞれの全域で均一組成からなる研磨材粒子3を、図4に記載の工程に従って調製した。
(1)コア形成工程A
a)0.01mol/Lの硝酸イットリウム水溶液を10L調製した後、この硝酸イットリウム水溶液に、尿素が0.25mol/Lの濃度となるように添加し、十分に撹拌した後、90℃で加熱撹拌を開始した。
[Preparation of abrasive particles 3]
According to the following method, abrasive particles 3 having a uniform composition of the core and shell as shown in FIG. 5A in the entire region were prepared according to the steps shown in FIG.
(1) Core formation process A
a) After preparing 10 L of 0.01 mol / L yttrium nitrate aqueous solution, adding it to this yttrium nitrate aqueous solution so that the concentration of urea is 0.25 mol / L, stirring sufficiently, and then heating and stirring at 90 ° C. Started.

b)上記a)で得られた反応溶液に、1.0mol/Lの硝酸イットリウム水溶液を、1.0mL/minの添加速度で、90℃で加熱撹拌しながら、60分間添加して、塩基性炭酸塩からなるコア粒子を含む分散液3Aを調製した。
(2)固液分離工程C1
上記(1)で調製したコア粒子を含む分散液3Aを、メンブランフィルターを用いて、コア粒子と溶液(分散媒)に分離した。
(3)シェル形成工程B
上記(2)で分離したコア粒子を純水10L中にホモジナイザーを用いて一次粒子状態に均一に分散させた後、0.003mol/Lの硝酸イットリウムと0.007mol/Lの硝酸セリウムを含む水溶液に、尿素が0.25mol/Lの濃度となるように添加し、十分に撹拌した後、90℃で加熱撹拌を開始した。
b) To the reaction solution obtained in a) above, 1.0 mol / L yttrium nitrate aqueous solution was added at a rate of 1.0 mL / min for 60 minutes while heating and stirring at 90 ° C. Dispersion 3A containing core particles made of carbonate was prepared.
(2) Solid-liquid separation process C1
The dispersion 3A containing the core particles prepared in the above (1) was separated into a core particle and a solution (dispersion medium) using a membrane filter.
(3) Shell formation process B
An aqueous solution containing 0.003 mol / L yttrium nitrate and 0.007 mol / L cerium nitrate after the core particles separated in (2) above are uniformly dispersed in 10 L of pure water in a primary particle state using a homogenizer. After adding urea so that it might become a density | concentration of 0.25 mol / L and stirring sufficiently, heating stirring was started at 90 degreeC.

次いで、上記水溶液に対し、1.0mol/Lの硝酸イットリウム水溶液を、0.3mL/minの添加速度で、1.0mol/Lの硝酸セリウム水溶液を、0.7mL/minの添加速度で、90℃で加熱撹拌しながら60分間同時添加して、コア粒子上にシェルを形成した研磨材粒子の前駆体を含む分散液3Bを調製した。
(4)固液分離工程C2
上記(3)で調製した研磨材粒子の前駆体を含む分散液3Bについて、メンブランフィルターを用いて、研磨材粒子の前駆体と溶液(分散媒)に分離した。
(5)焼成工程D
上記(4)で分離した研磨材粒子の前駆体を、600℃で焼成して、図5Aに記載の元素プロファイルを有するコア・シェル型の研磨材粒子3を得た。
Next, with respect to the aqueous solution, a 1.0 mol / L yttrium nitrate aqueous solution was added at a rate of 0.3 mL / min, and a 1.0 mol / L cerium nitrate aqueous solution was added at a rate of 0.7 mL / min. A dispersion 3B containing a precursor of abrasive particles in which a shell was formed on the core particles was simultaneously added for 60 minutes while stirring at 0 ° C. with stirring.
(4) Solid-liquid separation process C2
The dispersion liquid 3B containing the abrasive particle precursor prepared in (3) above was separated into an abrasive particle precursor and a solution (dispersion medium) using a membrane filter.
(5) Firing step D
The precursor of the abrasive particles separated in (4) above was fired at 600 ° C. to obtain core / shell type abrasive particles 3 having the element profile shown in FIG. 5A.

〔研磨材粒子4の調製〕
上記研磨材粒子3の調製において、(1)コア形成工程Aを下記の条件に変更した以外は同様にして、図5Bに示すようなコア部が酸化イットリウムと酸化セリウムで構成され、シェルが均一組成からなる研磨材粒子4を調製した。
(1)コア形成工程A
a)0.008mol/Lの硝酸イットリウムと0.002mol/Lの硝酸セリウムを含む水溶液を10L調製した後、この硝酸イットリウム/硝酸セリウム混合水溶液に、尿素が0.25mol/Lの濃度となるように添加し、十分に撹拌した後、90℃で加熱撹拌を開始した。
[Preparation of abrasive particles 4]
In the preparation of the abrasive particles 3, (1) the core forming step A was changed to the following conditions, and the core portion as shown in FIG. 5B was composed of yttrium oxide and cerium oxide, and the shell was uniform. Abrasive particles 4 having the composition were prepared.
(1) Core formation process A
a) After preparing 10 L of an aqueous solution containing 0.008 mol / L yttrium nitrate and 0.002 mol / L cerium nitrate, urea is added to the yttrium nitrate / cerium nitrate mixed aqueous solution so that the concentration of urea is 0.25 mol / L. After stirring sufficiently, heating and stirring were started at 90 ° C.

b)上記a)で得られた反応溶液に、1.0mol/Lの硝酸イットリウム水溶液を、0.3mL/minの添加速度で、1.0mol/Lの硝酸セリウム水溶液を、0.7mL/minの添加速度で、90℃で加熱撹拌しながら60分間同時添加して、コア粒子上にシェルを形成した研磨材粒子の前駆体を含む分散液4Aを調製した。   b) To the reaction solution obtained in the above a), 1.0 mol / L yttrium nitrate aqueous solution was added at a rate of 0.3 mL / min, and 1.0 mol / L cerium nitrate aqueous solution was added to 0.7 mL / min. A dispersion 4A containing a precursor of abrasive particles in which a shell was formed on the core particles was simultaneously added at 90 ° C. with heating and stirring at 90 ° C.

〔研磨材粒子5の調製〕
(1)水10Lを用意し、尿素が0.20mol/Lの濃度となるように添加し、十分に撹拌した後に90℃になるまで加熱撹拌した。
(2)上記(1)で得られた尿素水溶液に、1.0mol/Lの硝酸イットリウム水溶液を、0.5mL/minの添加速度で、1.0mol/Lの硝酸セリウム水溶液を、0.5mL/minの添加速度で、90℃で加熱撹拌しながら120分間同時添加して、単一組成からなる研磨材粒子の前駆体を含む分散液5Aを調製した。
(3)上記(2)で得られた分散液5Aから研磨材粒子の前駆体をメンブランフィルターにて分離し、分離した研磨材粒子の前駆体を600℃で焼成して、酸化セリウムが50%、酸化イットリウムが50%から構成される1層から構成される研磨材粒子5を得た。
[Preparation of abrasive particles 5]
(1) 10 L of water was prepared, urea was added so as to have a concentration of 0.20 mol / L, and after stirring sufficiently, the mixture was heated and stirred until it reached 90 ° C.
(2) A 1.0 mol / L yttrium nitrate aqueous solution is added to the urea aqueous solution obtained in (1) above at a rate of 0.5 mL / min, and 1.0 mol / L cerium nitrate aqueous solution is added to 0.5 mL. A dispersion 5A containing a precursor of abrasive particles having a single composition was prepared by simultaneously adding 120 minutes while heating and stirring at 90 ° C. at an addition rate of / min.
(3) Abrasive particle precursors are separated from the dispersion 5A obtained in the above (2) by a membrane filter, and the separated abrasive particle precursors are baked at 600 ° C. to obtain 50% cerium oxide. Then, abrasive particles 5 composed of one layer composed of 50% yttrium oxide were obtained.

〔研磨材粒子6の調製〕
(1)水10Lを用意し、この水に、尿素が0.20mol/Lの濃度となるように添加し、十分に撹拌した後、90℃で加熱撹拌を開始した。
(2)上記(1)で得られた反応溶液に、1.0mol/Lの硝酸イットリウム水溶液を、1.0mL/minの添加速度で110分間、90℃で加熱撹拌しながら添加して、コア粒子を含む分散液6Aを調製した。
(3)上記(2)で得られたコア粒子を含む分散液6Aに、1.0mol/Lの硝酸セリウム水溶液を、1.0mL/minの添加速度で10分間、90℃で加熱撹拌しながら添加して、シェルを形成して、研磨材粒子の前駆体を含む分散液6Bを調製した。
(4)上記(3)で得られた分散液6Bから研磨材粒子の前駆体をメンブランフィルターにて分離し、600℃で焼成して、コアが酸化イットリウム、シェルが酸化セリウムで構成される研磨材粒子6を調製した。
[Preparation of abrasive particles 6]
(1) 10 L of water was prepared, and urea was added to this water so as to have a concentration of 0.20 mol / L. After sufficient stirring, heating and stirring were started at 90 ° C.
(2) To the reaction solution obtained in (1) above, 1.0 mol / L yttrium nitrate aqueous solution was added at a rate of 1.0 mL / min for 110 minutes while heating and stirring at 90 ° C. A dispersion 6A containing particles was prepared.
(3) To the dispersion 6A containing the core particles obtained in (2) above, a 1.0 mol / L cerium nitrate aqueous solution is heated and stirred at 90 ° C. for 10 minutes at an addition rate of 1.0 mL / min. It was added to form a shell to prepare a dispersion 6B containing a precursor of abrasive particles.
(4) Abrasive particles are separated from the dispersion liquid 6B obtained in (3) above by a membrane filter and fired at 600 ° C., and the core is made of yttrium oxide and the shell is made of cerium oxide. Material particles 6 were prepared.

〔研磨材粒子7の調製〕
上記研磨材粒子4の調製において、(1)コア形成工程Aのb)を、下記のように硝酸イットリウム水溶液及び硝酸セリウム水溶液の濃度を10倍に変更した以外は同様にして、粒径分布が広い(変動係数:136%)研磨材粒子7を調製した。
[Preparation of abrasive particles 7]
In the preparation of the abrasive particles 4 described above, (1) b) of the core forming step A was performed in the same manner except that the concentration of the aqueous yttrium nitrate solution and the aqueous cerium nitrate solution was changed to 10 times as follows. A wide (coefficient of variation: 136%) abrasive particles 7 were prepared.

b)上記a)で得られた種結晶を含む反応溶液に、10.0mol/Lの硝酸イットリウム水溶液を0.8mL/minの添加速度で、10.0mol/Lの硝酸セリウム水溶液を.0.2mL/minの添加速度で、90℃で加熱撹拌しながら、60分間同時添加して、塩基性炭酸塩からなるコアを含む分散液7Aを調製した。   b) A 10.0 mol / L cerium nitrate aqueous solution was added to the reaction solution containing the seed crystals obtained in a) above at a rate of addition of 10.0 mol / L yttrium nitrate aqueous solution at 0.8 mL / min. A dispersion 7A containing a core composed of a basic carbonate was prepared by simultaneous addition for 60 minutes while heating and stirring at 90 ° C. at an addition rate of 0.2 mL / min.

〔研磨材粒子8の調製〕
上記研磨材粒子4の調製において、(3)シェル形成工程Bを、下記のように硝酸イットリウム水溶液及び硝酸セリウム水溶液の濃度を10倍に変更した以外は同様にして、粒径分布が広い(変動係数:148%)研磨材粒子8を調製した。
(3)シェル形成工程B
上記(2)で分離したコア粒子を純水10L中にホモジナイザーを用いて一次粒子状態に均一に分散させた後、0.003mol/Lの硝酸イットリウムと0.007mol/Lの硝酸セリウムを含む水溶液に、尿素が0.25mol/Lの濃度となるように添加し、十分に撹拌した後、90℃で1時間加熱撹拌した。
[Preparation of abrasive particles 8]
In the preparation of the abrasive particles 4 described above, (3) the shell formation step B was performed in the same manner except that the concentrations of the yttrium nitrate aqueous solution and the cerium nitrate aqueous solution were changed to 10 times as described below. (Coefficient: 148%) Abrasive particles 8 were prepared.
(3) Shell formation process B
An aqueous solution containing 0.003 mol / L yttrium nitrate and 0.007 mol / L cerium nitrate after the core particles separated in (2) above are uniformly dispersed in 10 L of pure water in a primary particle state using a homogenizer. After adding urea so that it might become a density | concentration of 0.25 mol / L, after fully stirring, it heated and stirred at 90 degreeC for 1 hour.

次いで、上記水溶液に対し、10.0mol/Lの硝酸イットリウム水溶液を、0.3mL/minの添加速度で、10.0mol/Lの硝酸セリウム水溶液を、0.7mL/minの添加速度で、90℃で加熱撹拌しながら60分間同時添加して、コア粒子上にシェルを形成した研磨材粒子の前駆体を含む分散液8Bを調製した。   Next, with respect to the aqueous solution, a 10.0 mol / L yttrium nitrate aqueous solution was added at a rate of 0.3 mL / min, and a 10.0 mol / L cerium nitrate aqueous solution was added at a rate of 0.7 mL / min. A dispersion 8B containing a precursor of abrasive particles in which a shell was formed on the core particles was simultaneously added for 60 minutes while stirring at 0 ° C. with stirring.

〔研磨材粒子9の調製〕
上記研磨材粒子3の調製において、コアの形成に用いる金属元素として、硝酸イットリウム(III)に代えて、硝酸ガドリウム(III)を用いた以外は同様にして、研磨材粒子9を調製した。研磨材粒子9は、コアとシェルで共通となる金属元素を含んでいない構成である。
[Preparation of abrasive particles 9]
In the preparation of the abrasive particles 3, abrasive particles 9 were prepared in the same manner except that gadolinium (III) nitrate was used instead of yttrium (III) nitrate as the metal element used for forming the core. The abrasive particles 9 have a configuration that does not include a metal element that is common to the core and the shell.

〔研磨材粒子10の調製〕
上記研磨材粒子2の調製において、(2)シェル形成工程Bにおける1.0mol/Lの硝酸イットリウム水溶液の添加速度を0.40mL/min、1.0mol/Lの硝酸セリウム水溶液の添加速度を0.60mL/minに変更した以外は同様にして、研磨材粒子10を調製した。
[Preparation of abrasive particles 10]
In the preparation of the abrasive particles 2, the addition rate of the 1.0 mol / L yttrium nitrate aqueous solution in (2) shell formation step B was 0.40 mL / min, and the addition rate of the 1.0 mol / L cerium nitrate aqueous solution was 0. Abrasive particle 10 was prepared in the same manner except that it was changed to 60 mL / min.

〔研磨材粒子11の調製〕
上記研磨材粒子2の調製において、(2)シェル形成工程Bにおける1.0mol/Lの硝酸イットリウム水溶液の添加速度を0.15mL/min、1.0mol/Lの硝酸セリウム水溶液の添加速度を0.85mL/minに変更した以外は同様にして、研磨材粒子11を調製した。
[Preparation of abrasive particles 11]
In the preparation of the abrasive particles 2, (2) the addition rate of the 1.0 mol / L yttrium nitrate aqueous solution in the shell formation step B was 0.15 mL / min, and the addition rate of the 1.0 mol / L cerium nitrate aqueous solution was 0. Abrasive particle 11 was prepared in the same manner except that it was changed to .85 mL / min.

〔研磨材粒子12の調製〕
上記研磨材粒子2の調製において、(2)シェル形成工程Bにおける1.0mol/Lの硝酸イットリウム水溶液の添加速度を0.10mL/min、1.0mol/Lの硝酸セリウム水溶液の添加速度を0.90mL/minに変更した以外は同様にして、研磨材粒子12を調製した。
[Preparation of abrasive particles 12]
In the preparation of the abrasive particles 2, (2) the addition rate of the 1.0 mol / L yttrium nitrate aqueous solution in the shell formation step B was 0.10 mL / min, and the addition rate of the 1.0 mol / L cerium nitrate aqueous solution was 0. Abrasive particles 12 were prepared in the same manner except for changing to 90 mL / min.

〔研磨材粒子の特性値の測定〕
(粒子の最表面領域におけるセリウム濃度の測定)
各研磨材粒子について、日立ハイテクノロジーズ製 集束イオンビーム(FB−2000A)により断面加工を行い、粒子中心付近を通る面を切り出した。切断面より、日立ハイテクノロジーズ製 STEM−EDX(HD−2000)を使用して元素分析を行い、粒子の最表面部から深さ方向で5%の領域までの平均セリウム濃度を測定した。
[Measurement of characteristics of abrasive particles]
(Measurement of cerium concentration in the outermost surface area of particles)
Each abrasive particle was subjected to cross-section processing using a focused ion beam (FB-2000A) manufactured by Hitachi High-Technologies, and a surface passing through the vicinity of the particle center was cut out. From the cut surface, elemental analysis was performed using STEM-EDX (HD-2000) manufactured by Hitachi High-Technologies, and the average cerium concentration from the outermost surface portion of the particles to a region of 5% in the depth direction was measured.

(平均粒子径の測定)
上記調製した各研磨材粒子について走査型顕微鏡写真(SEM像)撮影を行い、約100個の粒子について、その粒子径を測定した。対象粒子が球形である場合にはその直径で表し、球形以外の不定形であれば、その投影面積を円相当に換算し、そのときの直径で表示した。次いで、測定した100個の研磨材粒子の算術平均粒子径(μm)を求め、これを平均粒子径とした。
(Measurement of average particle size)
A scanning micrograph (SEM image) was taken for each of the prepared abrasive particles, and the particle diameter of about 100 particles was measured. If the target particle is spherical, it is represented by its diameter, and if it is an irregular shape other than spherical, its projected area is converted into a circle equivalent and displayed as the diameter at that time. Subsequently, the arithmetic average particle diameter (micrometer) of 100 measured abrasive particles was calculated | required, and this was made into the average particle diameter.

(粒子形状)
上記調製した各研磨材粒子について走査型顕微鏡写真(SEM像)撮影を行い、円形の形状を有し、その短軸をa,長軸をbとしたとき、a/bの値が、0.80〜1.00の範囲内であれば、球状粒子であると定義し、それ以外を不定形と分類した。
(Particle shape)
Scanning micrographs (SEM images) of each of the prepared abrasive particles were taken and had a circular shape. When the minor axis was a and the major axis was b, the value of a / b was 0. If it was in the range of 80 to 1.00, it was defined as a spherical particle, and the others were classified as amorphous.

(粒子径分布の変動係数の測定)
上記調製した各研磨材粒子について走査型顕微鏡写真(SEM像)撮影を行い、約100個の粒子について、その粒子径を測定した。対象粒子が球形である場合にはその直径で表し、球形以外の不定形であれば、その投影面積を円相当に換算し、そのときの直径で表示した。次いで、測定した100個の研磨材粒子の算術平均粒子径(μm)を求め、更にそのデータを基にして粒子径分布の標準偏差を算出した。
(Measurement of variation coefficient of particle size distribution)
A scanning micrograph (SEM image) was taken for each of the prepared abrasive particles, and the particle diameter of about 100 particles was measured. If the target particle is spherical, it is represented by its diameter, and if it is an irregular shape other than spherical, its projected area is converted into a circle equivalent and displayed as the diameter at that time. Subsequently, the arithmetic average particle diameter (micrometer) of 100 measured abrasive particles was calculated | required, and also the standard deviation of particle diameter distribution was computed based on the data.

次いで、上記測定により求めた研磨材粒子の平均粒子径(μm)と粒子径分布の標準偏差より、下式に従って、粒子径分布の変動係数(%)を求めた。   Next, the coefficient of variation (%) of the particle size distribution was determined from the average particle size (μm) of the abrasive particles determined by the above measurement and the standard deviation of the particle size distribution according to the following formula.

粒子径分布の変動係数(%)=(粒子径分布の標準偏差/平均粒子径)×100
以上により調製した各研磨材粒子の構成と得られた測定結果を、表1に示す。
Coefficient of variation of particle size distribution (%) = (standard deviation of particle size distribution / average particle size) × 100
Table 1 shows the configuration of each abrasive particle prepared as described above and the measurement results obtained.

《研磨材スラリーの調製》
〔研磨材スラリー1の調製〕
下記の各構成材料を混合した後、ホモジナイザーで分散処理を行って、研磨材スラリー1を調製した。
<< Preparation of abrasive slurry >>
[Preparation of abrasive slurry 1]
After the following constituent materials were mixed, a dispersion treatment was performed with a homogenizer to prepare an abrasive slurry 1.

研磨材粒子1(平均粒子径:0.56μm、粒径分布の変動係数:14%)
5.0質量部
純水 95.0質量部
〔研磨材スラリー2の調製〕
下記の各構成材料を混合した後、ホモジナイザーで分散処理を行って、研磨材スラリー2を調製した。
Abrasive particles 1 (average particle size: 0.56 μm, coefficient of variation of particle size distribution: 14%)
5.0 parts by mass Pure water 95.0 parts by mass [Preparation of abrasive slurry 2]
After the following constituent materials were mixed, a dispersion treatment was performed with a homogenizer to prepare an abrasive slurry 2.

研磨材粒子1(平均粒子径:0.56μm、粒径分布の変動係数:14%)
5.0質量部
界面活性剤(高分子分散剤:ポリティーA550、アクリル酸−マレイン酸共重合体、ライオン(株)製) 0.15質量部
純水 94.8質量部
〔研磨材スラリー3〜42の調製〕
上記研磨材スラリー2の調製において、研磨材粒子の種類、界面活性剤の添加量を、表2及び表3に記載の組み合わせに変更した以外は同様にして、研磨材スラリー3〜42を調製した。なお、pH値に関しては、特にpH調整剤の添加は行わなかった。傾向としては、界面活性剤の添加に伴い、pH値はアルカリ側にシフトした。
Abrasive particles 1 (average particle size: 0.56 μm, coefficient of variation of particle size distribution: 14%)
5.0 parts by mass Surfactant (polymer dispersant: Polyty A550, acrylic acid-maleic acid copolymer, manufactured by Lion Corp.) 0.15 parts by mass Pure water 94.8 parts by mass [Abrasive slurry 3 to Preparation of 42]
In the preparation of the abrasive slurry 2, abrasive slurries 3 to 42 were prepared in the same manner except that the type of abrasive particles and the addition amount of the surfactant were changed to the combinations shown in Tables 2 and 3. . In addition, regarding pH value, the addition of a pH adjuster was not performed in particular. As a tendency, the pH value shifted to the alkali side with the addition of the surfactant.

〔研磨材スラリー43〜48の調製〕
上記研磨材スラリー9の調製において、pH調整剤を用いて、表3に記載のpH値に変更した以外は同様にして、研磨材スラリー43〜48を調製した。なお、酸性側へのpH調整は、酢酸あるいは塩酸を用い、アルカリ側への調整は水酸化ナトリウムを用いた。
[Preparation of abrasive slurry 43-48]
In the preparation of the abrasive slurry 9, abrasive slurries 43 to 48 were prepared in the same manner except that the pH value was changed to the pH values shown in Table 3 using a pH adjuster. In addition, acetic acid or hydrochloric acid was used for pH adjustment to the acid side, and sodium hydroxide was used for adjustment to the alkali side.

《研磨材スラリーの評価》
〔研磨材粒子のゼータ電位の測定〕
ナノ粒子分析装置である「HORIBA nano Partica SZ−100(株式会社 堀場製作所製)」による電気泳動ドップラー法を用い、各研磨材微粒子500個についてのゼータ電位を測定し、その算術平均値より平均ゼータ電位を測定した。
<Evaluation of abrasive slurry>
[Measurement of zeta potential of abrasive particles]
Using the electrophoresis Doppler method with "HORIBA nano Partica SZ-100 (Horiba, Ltd.)" which is a nanoparticle analyzer, the zeta potential of each of 500 abrasive particles is measured, and the average zeta is calculated from the arithmetic average value. The potential was measured.

具体的には、測定対象の研磨材スラリーより研磨材粒子を分離した媒体溶液を用いて、5.0質量%の研磨材スラリーを1000倍に希釈して、25℃の液温で500個の研磨材粒子のゼータ電位を測定し、その算術平均値より、平均ゼータ電位を測定した。   Specifically, using a medium solution obtained by separating abrasive particles from the abrasive slurry to be measured, 5.0 mass% of the abrasive slurry was diluted 1000 times, and 500 pieces at a liquid temperature of 25 ° C. The zeta potential of the abrasive particles was measured, and the average zeta potential was measured from the arithmetic average value.

〔pHの測定〕
各研磨材スラリーの25℃におけるpHを、ラコムテスター卓上型pH&導電率計(アズワン(株)製 PH1500)を使用して測定した。
[Measurement of pH]
The pH of each abrasive slurry at 25 ° C. was measured using a Lacom Tester desktop pH & conductivity meter (PH1500, manufactured by ASONE Corporation).

〔研磨材スラリーの保存安定性の評価〕
上記研磨材スラリーの調製直後及び40℃で3日間撹拌保存した後に、下記の方法に従って、一次粒子比率を測定し、研磨材スラリーの保存安定性を評価した。一次粒子比率は、凝集物の発生の有無を測る尺度であり、一次粒子比率が高いほど粒子均一性に優れ、かつ調製直後に対し、40℃で3日間撹拌保存した後の一次粒子比率の変化が少ないほど、研磨材スラリーの保存安定性に優れていることを表す。
[Evaluation of storage stability of abrasive slurry]
Immediately after preparing the abrasive slurry and after stirring and storing at 40 ° C. for 3 days, the primary particle ratio was measured according to the following method to evaluate the storage stability of the abrasive slurry. The primary particle ratio is a scale for measuring the presence or absence of aggregates, and the higher the primary particle ratio, the better the particle uniformity, and the change in the primary particle ratio after stirring and storage at 40 ° C. for 3 days compared to immediately after preparation. The smaller the value, the better the storage stability of the abrasive slurry.

一次粒子比率の測定は、研磨材スラリーの走査型顕微鏡写真(例えば、図8)を撮影し、凝集(二次粒子以上)を起こすことなく、個々に独立して一次粒子の状態で存在している研磨材粒子比率を計測した。   The primary particle ratio is measured by taking a scanning micrograph (for example, FIG. 8) of the abrasive slurry and presenting the primary particles independently without causing aggregation (secondary particles or more). The abrasive particle ratio was measured.

次いで、測定した一次粒子比率について、下記の基準に従ってランク付けを行った。   Next, the measured primary particle ratio was ranked according to the following criteria.

◎:一次粒子比率が95%以上である
○:一次粒子比率が、85%以上、95%未満である
△:一次粒子比率が、75%以上、85%未満である
×:一次粒子比率が、65%以上、75%未満である
××:一次粒子比率が、65%未満である
〔研磨傷耐性の評価〕
上記研磨材スラリーの保存安定性の評価で使用した調製直後の研磨材スラリー及び40℃で3日間撹拌保存した研磨材スラリーを用い、下記の方法に従って研磨傷耐性の評価を行った。
A: The primary particle ratio is 95% or more. O: The primary particle ratio is 85% or more and less than 95%. Δ: The primary particle ratio is 75% or more and less than 85%. X: The primary particle ratio is 65% or more and less than 75% XX: Primary particle ratio is less than 65% [Evaluation of abrasion scratch resistance]
Using the abrasive slurry immediately after preparation used in the evaluation of the storage stability of the abrasive slurry and the abrasive slurry which was stirred and stored at 40 ° C. for 3 days, the polishing scratch resistance was evaluated according to the following method.

上記各研磨材スラリーを5L/minの流量で循環供給させて研磨加工を行った。研磨対象物としては、65mmφのガラス基板を使用し、研磨布は、ポリウレタン製の研磨布を使用した。   Each abrasive slurry was circulated and supplied at a flow rate of 5 L / min for polishing. As a polishing object, a 65 mmφ glass substrate was used, and a polishing cloth made of polyurethane was used as the polishing cloth.

研磨面に対する研磨時の圧力を9.8kPa(100g/cm)とし、研磨試験機の回転速度は100min−1(rpm)に設定し、30分間研磨加工を行った。 The pressure during polishing on the polished surface was 9.8 kPa (100 g / cm 2 ), the rotation speed of the polishing tester was set at 100 min −1 (rpm), and polishing was performed for 30 minutes.

次いで、研磨加工を施したガラス基板表面の50×50mmの範囲について目視観察し、目視で認識することができる研磨傷の有無を確認し、下記の基準に従って、研磨傷耐性の評価を行った。   Next, the range of 50 × 50 mm on the polished glass substrate surface was visually observed to confirm the presence or absence of polishing scratches that could be visually recognized, and the polishing scratch resistance was evaluated according to the following criteria.

◎:目視で認識できる傷の発生は全くない
○:ごく弱い傷の発生が1個以下であり、問題のない品質である
△:弱い傷の発生が2個以下であり、実用上許容される品質である
×:弱い傷の発生が3個以上、10個以下であり、実用上懸念される品質である
××:明らかな傷が多数発生しており、実用上問題となる品質である
〔研磨速度の評価〕
調製直後の各研磨材スラリーを5L/minの流量で循環供給させて研磨加工を行った。研磨対象物として、65mmφのガラス基板を使用し、研磨布は、ポリウレタン製の研磨布を使用した。
◎: No scratches that can be recognized visually are observed. ○: Very weak scratches are generated with no more than one, and there is no problem. △: There are two or less weak scratches, which is practically acceptable. The quality is x: The number of weak scratches is 3 or more and 10 or less, which is a quality that is of practical concern. XX: Many obvious scratches are generated, and this is a quality that is problematic in practice. (Evaluation of polishing rate)
Each abrasive slurry immediately after preparation was circulated and supplied at a flow rate of 5 L / min for polishing. A 65 mmφ glass substrate was used as the object to be polished, and a polishing cloth made of polyurethane was used as the polishing cloth.

研磨面に対する研磨時の圧力を9.8kPa(100g/cm)とし、研磨試験機の回転速度は100min−1(rpm)に設定し、30分間研磨加工を行った。 The pressure during polishing on the polished surface was 9.8 kPa (100 g / cm 2 ), the rotation speed of the polishing tester was set at 100 min −1 (rpm), and polishing was performed for 30 minutes.

次いで、研磨前後の厚さ(μm)をNikon Digimicro(MF501)にて測定し、厚さ変位から1分間当たりの研磨量(μm)を算出し、研磨開始時の研磨速度(μm/min)を求めた。   Next, the thickness (μm) before and after polishing is measured by Nikon Digimicro (MF501), the polishing amount per minute (μm) is calculated from the thickness displacement, and the polishing rate (μm / min) at the start of polishing is calculated. Asked.

次いで、上記研磨加工を連続10回行った後、同様に研磨前後の厚さ(μm)をNikon Digimicro(MF501)にて測定し、厚さ変位から1分間当たりの研磨量(μm)を算出し、研磨10回後の研磨速度(μm/min)を求めた。   Next, after performing the above polishing process 10 times continuously, the thickness (μm) before and after polishing was similarly measured with Nikon Digimicro (MF501), and the polishing amount (μm) per minute was calculated from the thickness displacement. The polishing rate (μm / min) after polishing 10 times was determined.

次いで、測定した研磨速度について、下記の基準に従ってランク付を行った。   Next, the measured polishing rate was ranked according to the following criteria.

◎:研磨速度が0.60μm以上である
○:研磨速度が0.50μm以上、0.60μm未満である
△:研磨速度が0.40μm以上、0.50μm未満である
×:研磨速度が0.30μm以上、0.40μm未満である
××:研磨速度が0.30μm未満である
以上により得られた結果を、表2及び表3に示す。
A: The polishing rate is 0.60 μm or more. O: The polishing rate is 0.50 μm or more and less than 0.60 μm. Δ: The polishing rate is 0.40 μm or more and less than 0.50 μm. 30 μm or more and less than 0.40 μm XX: Polishing rate is less than 0.30 μm Table 2 and Table 3 show the results obtained as described above.

表2及び表3に記載の結果より明らかなように、本発明で規定するそれぞれ組成の異なるコアとシェルとを有し、コアがイットリウムの酸化物を主成分として有し、前記シェルは、主成分として酸化セリウムと、副成分としてイットリウムの酸化物とを有し、コアとシェルとは、同一の金属元素の酸化物(酸化セリウムを含む)を少なくとも一種有し、粒子径分布の変動係数が20%以下である研磨材粒子を含有し、該研磨材粒子のゼータ電位の平均値が、−120〜−30mVの範囲内である研磨材スラリーは、比較例に対し、スラリーの保存安定性、研磨傷耐性及び研磨速度に優れていることが分かる。   As is apparent from the results shown in Tables 2 and 3, the cores and shells having different compositions defined in the present invention are included, the cores mainly include oxides of yttrium, It has cerium oxide as a component and yttrium oxide as a subcomponent, and the core and shell have at least one oxide of the same metal element (including cerium oxide), and the variation coefficient of particle size distribution is An abrasive slurry containing 20% or less of abrasive particles and having an average zeta potential of the abrasive particles in the range of −120 to −30 mV, the storage stability of the slurry with respect to the comparative example, It can be seen that the polishing flaw resistance and the polishing rate are excellent.

即ち、本発明で規定する組成からなる研磨材粒子を含む研磨材スラリー1〜24において、ゼータ電位の平均値が−120〜−30mVの範囲内である研磨材スラリーは、スラリーの保存安定性、研磨傷耐性及び研磨速度に優れた効果を発現するが、データ電位が−30mVを超えると、研磨材粒子が凝集を起こし、スラリーの保存安定性、研磨傷耐性及び研磨速度が劣化していることが分かる。また、データ電位が−120mV未満になると、特に、負に帯電しているガラス基板との電気的な反発が高くなり、研磨速度の低下を引き起こす。   That is, in the abrasive slurry 1 to 24 containing the abrasive particles having the composition defined in the present invention, the abrasive slurry having an average value of zeta potential in the range of −120 to −30 mV is the storage stability of the slurry, Excellent effect on polishing scratch resistance and polishing rate, but when the data potential exceeds -30 mV, the abrasive particles are aggregated, and the storage stability of the slurry, polishing scratch resistance and polishing rate are deteriorated. I understand. In addition, when the data potential is less than −120 mV, electrical repulsion with a negatively charged glass substrate is particularly high, which causes a reduction in the polishing rate.

また、比較例である均一組成からなる研磨材粒子5を含む研磨材スラリー25〜27、それぞれコアがイットリウム単独、シェルがセリウム単独で構成されている研磨材粒子6を含む研磨材スラリー28〜30、粒子径分布の変動係数が20%を超え、多分散の研磨材粒子7、8を含む研磨材スラリー31〜36、コアの組成とシェルの組成間で、共通元素を含まない研磨材粒子9を含む研磨材スラリー37〜39においては、粒子のゼータ電位が、本発明で規定する−120〜−30mVの範囲内であっても、十分なスラリーの保存安定性、研磨傷耐性及び研磨速度を得ることができない。   Further, abrasive slurries 25 to 27 including abrasive particles 5 having a uniform composition as a comparative example, and abrasive slurries 28 to 30 each including abrasive particles 6 each having a core composed of yttrium alone and a shell composed of cerium alone. Abrasive particles 9 to 36 having a variation coefficient of particle size distribution exceeding 20% and containing polydisperse abrasive particles 7 and 8, and abrasive particles 9 that do not contain a common element between the core composition and the shell composition In the abrasive slurry 37 to 39 containing, even if the zeta potential of the particles is within the range of −120 to −30 mV defined in the present invention, sufficient slurry storage stability, abrasion scratch resistance and polishing rate are obtained. Can't get.

また、研磨材スラリーのpHを3.0〜11.0の範囲内に調整することにより、より優れたスラリーの保存安定性、研磨傷耐性及び研磨速度を得ることができた。   Further, by adjusting the pH of the abrasive slurry within the range of 3.0 to 11.0, it was possible to obtain more excellent slurry storage stability, abrasion scratch resistance and polishing rate.

実施例2
《研磨材粒子の調製》
実施例1に記載の研磨材粒子2の調製において、コア及びシェルの形成で用いた硝酸イットリウムを、それぞれ硝酸サマリウム(III)、硝酸ユーロピウム(III)、硝酸ガドリニウム(III)、硝酸テルビウム(III)に変更した以外は同様にして、研磨材粒子13〜16を調製した。
Example 2
<< Preparation of abrasive particles >>
In the preparation of the abrasive particles 2 described in Example 1, the yttrium nitrate used in the formation of the core and shell was samarium (III) nitrate, europium (III) nitrate, gadolinium (III) nitrate, and terbium nitrate (III), respectively. Abrasive particles 13 to 16 were prepared in the same manner except that they were changed to.

上記調製した研磨材粒子13〜16について、実施例1に記載の方法と同様にして、最表面領域のセリウム濃度の測定、平均粒子径の測定、及び粒子径分布の変動係数の測定を行い、得られた結果を表4に示す。   For the prepared abrasive particles 13 to 16, in the same manner as described in Example 1, the measurement of the cerium concentration in the outermost surface region, the measurement of the average particle size, and the measurement of the coefficient of variation of the particle size distribution are performed. Table 4 shows the obtained results.

《研磨材スラリーの調製と特性評価》
実施例1に記載の研磨材スラリー8、9、11の調製において、研磨材粒子2に代えて、それぞれ上記調製した研磨材粒子13〜16を用いた以外は同様にして、研磨材スラリー49〜60を調製した。
《Preparation and characteristic evaluation of abrasive slurry》
In the preparation of the abrasive slurries 8, 9, and 11 described in Example 1, the abrasive slurries 49 to 49 were similarly performed except that the above-prepared abrasive particles 13 to 16 were used instead of the abrasive particles 2 respectively. 60 was prepared.

次いで、各研磨材スラリーについて、実施例1に記載の方法と同様にして、スラリーの保存安定性、研磨傷耐性及び研磨速度の評価を行い、得られた結果を表5に示す。   Next, for each abrasive slurry, the storage stability, abrasion scratch resistance and polishing rate of the slurry were evaluated in the same manner as in the method described in Example 1, and the obtained results are shown in Table 5.

表5に記載の結果より明らかなように、金属元素の酸化物として、酸化イットリウムに代え、酸化サマリウム、酸化ユーロピウム、酸化ガドリニウム、酸化テルビウムで構成しても、ほぼ同様の効果を得ることができた。   As is apparent from the results shown in Table 5, almost the same effect can be obtained even when the metal element oxide is composed of samarium oxide, europium oxide, gadolinium oxide, and terbium oxide instead of yttrium oxide. It was.

また、金属元素の酸化物として、酸化イットリウムに代え、上記と同様にして、硝酸チタン(IV)、硝酸ストロンチウム(II)、硝酸バリウム(II)を用いて形成した研磨剤粒子についても、表5に記載したのと近似の特性を得ることができることを確認することができた。   Further, abrasive particles formed using titanium (IV) nitrate, strontium nitrate (II), and barium nitrate (II) in the same manner as described above instead of yttrium oxide as the metal element oxide are also shown in Table 5 below. It was confirmed that characteristics similar to those described in (1) can be obtained.

1 コア
2 シェル
3 イットリウム元素比率
4 セリウム元素比率
A 研磨材粒子
1 Core 2 Shell 3 Yttrium element ratio 4 Cerium element ratio A Abrasive particles

Claims (9)

それぞれ組成の異なるコアとシェルとを有するコア・シェル型研磨材粒子を含有する研磨材スラリーであって、
前記コア・シェル型研磨材粒子のコアは、下記金属元素群から選ばれる少なくとも一種の金属元素の酸化物を主成分として含有し、前記シェルは、主成分として酸化セリウムと、副成分として下記金属元素群から選ばれる少なくとも一種の金属元素の酸化物とを含有し、
前記コアとシェルとは、同一の金属元素の酸化物(酸化セリウムを含む)を少なくとも一種含有し、下式(1)で表されるコア・シェル型研磨材粒子の粒子径分布の変動係数が20%以下であり、
かつ、前記コア・シェル型研磨材粒子のゼータ電位の平均値が、−120〜−30mVの範囲内であることを特徴とする研磨材スラリー。
金属元素群:Ti(チタン)、Sr(ストロンチウム)、Y(イットリウム)、Ba(バリウム)、Sm(サマリウム)、Eu(ユーロピウム)、Gd(ガドリニウム)、Tb(テルビウム)
式(1)
コア・シェル型研磨材粒子の粒子径分布の変動係数(%)=(コア・シェル型研磨材粒子の粒子径分布の標準偏差/コア・シェル型研磨材粒子の平均粒子径)×100
An abrasive slurry containing core-shell type abrasive particles each having a core and a shell having different compositions,
The core of the core / shell type abrasive particle contains an oxide of at least one metal element selected from the following metal element group as a main component, and the shell contains cerium oxide as a main component and the following metal as a sub component. Containing at least one metal element oxide selected from the element group,
The core and shell contain at least one oxide of the same metal element (including cerium oxide), and the coefficient of variation in the particle size distribution of the core-shell type abrasive particles represented by the following formula (1) 20% or less,
And the average value of the zeta potential of the core-shell type abrasive particles is in the range of -120 to -30 mV.
Metal element group: Ti (titanium), Sr (strontium), Y (yttrium), Ba (barium), Sm (samarium), Eu (europium), Gd (gadolinium), Tb (terbium)
Formula (1)
Coefficient of variation of particle size distribution of core / shell type abrasive particles (%) = (standard deviation of particle size distribution of core / shell type abrasive particles / average particle size of core / shell type abrasive particles) × 100
研磨材スラリーの25℃換算のpHが、pH調整剤により、3.0〜11.0の範囲内に調整されていることを特徴とする請求項1に記載の研磨材スラリー。   The abrasive slurry according to claim 1, wherein the pH of the abrasive slurry in terms of 25 ° C. is adjusted within a range of 3.0 to 11.0 with a pH adjuster. 界面活性剤を、0.1〜20質量%の範囲内で含有することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の研磨材スラリー。   The abrasive slurry according to claim 1 or 2, wherein the surfactant is contained within a range of 0.1 to 20% by mass. 前記コア・シェル型研磨材粒子のシェルにおける酸化セリウム濃度プロファイルが、前記コアとシェルとの界面領域から、前記シェルの最表面領域に向かって、酸化セリウム濃度が増加する濃度勾配を有していることを特徴とする請求項1から請求項3までのいずれか一項に記載の研磨材スラリー。   The cerium oxide concentration profile in the shell of the core-shell type abrasive particle has a concentration gradient in which the cerium oxide concentration increases from the interface region between the core and the shell toward the outermost surface region of the shell. The abrasive slurry according to any one of claims 1 to 3, wherein: 前記コア・シェル型研磨材粒子の最表面領域における酸化セリウムの平均含有率が、60〜90質量%の範囲内であることを特徴とする請求項1から請求項4までのいずれか一項に記載の研磨材スラリー。   The average content of cerium oxide in the outermost surface region of the core-shell type abrasive particles is in the range of 60 to 90% by mass, according to any one of claims 1 to 4. The abrasive slurry described. 前記コア・シェル型研磨材粒子のゼータ電位の平均値が、−90〜−40mVの範囲内であることを特徴とする請求項1から請求項5までのいずれか一項に記載の研磨材スラリー。   6. The abrasive slurry according to claim 1, wherein an average value of zeta potential of the core-shell type abrasive particles is in a range of −90 to −40 mV. . 前記コア・シェル型研磨材粒子の一次粒子の平均粒子径が、0.02〜2.00μmの範囲内であることを特徴とする請求項1から請求項6までのいずれか一項に記載の研磨材スラリー。   The average particle diameter of the primary particles of the core-shell type abrasive particles is in the range of 0.02 to 2.00 µm. 7. Abrasive slurry. 前記コア・シェル型研磨材粒子は、研磨材スラリー中の全コア・シェル型研磨材粒子数に対する球状粒子の比率が、80個数%以上であることを特徴とする請求項1から請求項7までのいずれか一項に記載の研磨材スラリー。   The core-shell type abrasive particles have a ratio of spherical particles to the total number of core-shell type abrasive particles in the abrasive slurry of 80% by number or more. The abrasive slurry according to any one of the above. 前記コア・シェル型研磨材粒子の一次粒子比率(粒子%)が、25℃換算のpHが3.0〜11.0の範囲内で、85%以上であることを特徴とする請求項1から請求項8までのいずれか一項に記載の研磨材スラリー。   The primary particle ratio (particle%) of the core-shell type abrasive particles is 85% or more within a pH range of 3.0 to 11.0 in terms of 25 ° C. The abrasive slurry according to any one of claims 8 to 9.
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